双螺杆挤出机毕业设计
双螺杆挤出机毕业小论文

1.前言1.1研究目的啮合同向双螺杆挤出机是应用最广泛的聚合物加工设备之一,由于其具有优异的混合性能,很强的适应性及良好的自洁性能而被广泛应用于聚合物的物理改性———共混、填充,增强及成型制品[1 ] 。
为了适应各种聚合物材料的加工要求并解决混炼过程中存在的问题,近年来世界著名的同向双螺杆挤出机厂家和双螺杆挤出机研究者们对其挤出系统中的混炼元件进行了重点的研究并开发出了一些典型的新型混炼元件。
如德国WP 公司开发出的具有特殊几何形状的RGS 元件、L GS 元件、Schaufel 元件和美国Far2rel 公司开发出的FAMME 混炼元件[2 ] 。
本研究小组的金月富设计了一种新型元件———S 型元件[3 ] ,这种元件借鉴了FAMME 的设计思路,即采用了FAMME 大的螺棱间隙、小螺棱夹角,引入了双楔形区(螺棱拖曳面和机筒内壁之间的楔形区、啮合区内两螺棱之间的楔形区) 内的拉伸流动和螺槽区内物料松弛等概念,从而设计出一种端面形状类似于英文字母S 的元件。
这种设计加大了螺杆与机筒之间的间隙,增加了物料在挤出机流道内的周向流动和轴向回流,使两螺杆间和相邻两螺槽间的物料产生混合;由于物料在流动过程中通过两个楔形区,便受到剪切和拉伸作用;在相对低压区(松弛区) 物料产生松弛,这也有利于混合。
在本研究小组曾分别对S 型元件和捏合块元件流场的理论分析及实验研究的基础上[4 、5 ] ,本文拟对S 型元件和捏合盘块的流场分别进行数值模拟,以分析和比较两种元件的输送特性和混合能力,以供选择使用。
1.2 前人工作四十多年来,化工机械及自动化研究设计院在科研开发中取得了在科研开发过程中取得了丰硕的科研成果,共获重大科技成果346项,其中获全国科学大会奖、国家发明奖和国家科技进步奖19项。
获部、省级科技进步奖61项。
获国内专利授权16项、获美国专利1项。
于1965年兰泰公司作为化工部化工机械及自动化研究设计院的下属科研生产机构,承担国家大型技术攻关项目的科研主体,即开始从事同向双螺杆挤出机的研究开发工作,是国内同行业历史最悠久、专业最齐全,技术积累最雄厚,研究开发实力最强的科研制造实体。
反向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件的设计论文_大学论文

毕业设计(论文)题目:反向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)反向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级:机械94学号:0923168作者姓名:2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题:1、题目反向旋转型双螺杆挤压机及挤压部件设计2、专题二、课题来源及选题依据螺杆挤压机能将一系列的化工基本单元过程集中在挤压机中进行,螺杆挤出已连续生产代替间歇生产,必然有较高的生产率和较低的能耗,也已实现自动化,同时螺杆的搅拌作用业提高了混合质量这些因数加在一起,避让降低生产成本。
挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中,并得到迅速的发展。
反向旋转型双螺杆挤出机因其具有突出的高效工作性能, 受到了食品行业的广泛重视。
根据收集的相关文献, 对反向双螺杆挤压机在食品工业中的应用、发展前景、主要组成部分,以及挤压机的各项参数等进行综合的分析和论述,希望对我国反向型双螺杆食品挤压的研究与发展有益。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:①了解挤压机的工作原理;②了解挤压机的内结构;③熟练掌握反向旋转型双螺杆机压机的优缺点;④熟练绘制双螺杆挤压机的装备图,挤压部件装配图,挤压机零件图。
四、接受任务学生:机械94 班姓名沈杰五、开始及完成日期:自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名2012年11月12日摘要本文先分析了膨化食品的市场需求和生产现状,并初步探讨了挤压机生产膨化食品的工艺可行性;提出了用双螺杆挤压机生产膨化食品的工艺流程。
本科毕业设计论文--sj6025挤出机设计

摘要塑料挤出机机筒,它是塑料加工过程中的主要设备之一。
一般挤出机由五大部分组成:挤出部分、传动部分、机头加热冷却系统、电气控制系统塑料是一种高分子合成材料,是当今社会发展的基础材料之一,它广泛应用于各种领域。
挤出部分是挤出机的主体部分,主要作用是:剪切、塑化、捏炼塑料,以一定的压力,均匀连续的向机头输送塑料。
由加料装置、螺杆、机筒、衬套等组成。
其中螺杆分为单头螺杆、双头螺杆和多头螺杆。
衬。
套材料一般为38MoAlACr传动系统的作用是驱动螺杆旋转和根据工艺要求调节螺杆的转速,传动系统由电动机和减速器组成。
机头是挤出机的成形部分,它的作用是使塑料由螺旋运动变为直线运动;在一定的压力下,将塑料挤压成各种所需形状的半成品。
加热冷却系统是为了使塑料很好的挤出,适时控制温度,以防止塑料温度过低或焦灼。
电气控制系统的作用是满足挤出工艺条件的需要,实现对基础机机筒割断温度、机体温度、螺杆转速、驱动扭矩或功率、轴向力等的控制和调节。
由温控、调速和检测装置组成。
挤出机的传动技术有齿轮变速、直流电机和其他方式等若干种。
国内外常用的是由电机通过减速装置带动螺杆进行无级调速传动,国外多用直流电机变速传动,而国内则多用整流子电机变速传动。
挤出机的基本工作过程:带状塑料加入加料口后,在旋转螺杆的作用下塑料被搓成团状沿螺杆槽滚动前进,因螺杆的剪切、压缩和搅拌作用塑料受到进一步塑化,温度和压力逐步提高,呈现出粘流状态,以一定的压力和温度通过机头,最后得到所需的一定形状的半成品。
关键词: 塑料挤出机; 螺杆; 机筒; 机头AbstractThe plastic rod extruding machine abbreviation extrude (also name extruding press), it is an important implement of the plastic reclaiming process.The extrude is made of five parts:the part of extruding;the part of passing;the head;the system of heading and cooling;the electrical control system.The major part of the extrude is the part extruding,it is the most use of shear ,rend and pinch the plastic,under fastness pressure,continuous send plastic to the head ,it made up of fill device ,screw ,barrel ,liner and so on,And the screw is disport of single screw ;double screw ;and component screw.The material of liner is 38CrMoAlA.The part of passing is driving the screw rotation and basic the need of the art factitious process to adjustment the screw royal .The part of passing is made of electrical engineering and reducer.The head is the extruding machine formed part .Its function is :Causes the sizing material to become the translation by the helical motion ;under the certain pressure ,extrudes the sizing materials which need the shape the half-finished product.The system of heating and cooling is for the plastic well extrusion ,we control the temperate to prevent the temperate too low or born.The electrical control system is for the need of press,control thetemperate of the barrel and the head ,the royal of the screw ,drive the torsion or power ,and adjustment the head ,the royal of the screw ,driver the torsion or power ,and adjustment the force of the axial ,is made of the temperate controller ,the speed adjustment system,and the device of test.The extrude fundamental process is this:get the plastic to the filler,under the shear of the screw ,the plastic was made small ball,because of the screw’s shear pressure and stirring ,the plastic was farther re nd and plastic ,the temperate and the pressure get higher ,and the plastic get plastic flow,under fastness pressure though the head ,the last get the production you need.Key words: Plastic extrude ; Screw ; Barrel ; Head目录第一章挤出机的主要性能参数 (4)1.1 螺杆区域划分及材料 (4)1.1.1 螺杆直径 (4)1.1.2 螺杆长径比 (4)1.1.3 转速与喂料方式的关系 (4)1.2 挤出机功率 (5)1.4 生产能力Q (6)第二章电机的选择 (7)第三章减速器设计计算 (7)3.1 传动部分设计计算 (8)3.1.1 传动比计算及分配 (8)3.1.2 各轴转速 (8)3.1.3 各轴功率 (9)3.1.4 各轴转矩 (9)3.2 齿轮设计 (10)3.2.1 高速级齿轮传动 (10)3.2.2 低速级齿轮传动 (15)3.3 速比齿轮轴及其上轴承的设计、选择和校核 (20)3.3.1 基本轴径的设计 (20)3.4 各轴上联接齿轮的键的选取及校核 (35)3.4.1低速级齿轮的键及其校核 (36)3.4.2中间级齿轮的键及其校核 (37)第四章螺杆的设计与校核 (38)4.1 螺杆材料 (38)4.2 螺杆形式 (38)4.3 螺杆参数 (38)4.4 螺杆结构 (39)4.5 螺纹的断面形状 (39)4.6 校核 (39)第五章机筒的设计及强度校核 (40)5.1 机筒结构设计及材料选择 (40)5.2 机筒参数 (40)5.3 校核 (40)第六章其他零部件的设计与校核 (42)6.1 螺杆与轴联接处的花键的选择与校核 (42)6.1.1 花键挤压强度校核 (42)6.2 推力轴承的选择与校核 (42)6.2.1 校核 (43)6.2.2 寿命计算 (43)6.3 联轴器的选择与校核 (43)6.4 螺杆与机筒的组合设计 (44)6.5 机头的设计 (44)6.6 温度控制 (44)结语 (45)参考文献 (46)致谢 (47)引言1.1 论文的研究背景及意义塑料是一种高分子合成材料,是当今社会发展的基础材料之一,它广泛应用于各种领域。
最新反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计(含全套cad图纸

反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计(含全套C A D图纸)毕业设计论文任务书一、题目及专题:1、题目反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计2、专题二、课题来源及选题依据双螺杆挤压机是为解决单螺杆挤压机的局限性而发展起来的。
与单螺杆挤压机相比,双螺杆挤压机更容易加入带状料,分料及玻璃纤维等物料;物料在机筒内停留时间短;塑化混合效果优良。
双螺杆挤压机在我国的使用非常普遍,因此对双螺杆挤压机的进一步研究对我国的经济发展有着极其重要的意义。
三、本设计(论文或其他)应达到的要求:①熟悉反向旋转型双螺杆挤压机的发展历程,特别是近十几年来的发展;②熟悉掌握反向旋转型双螺杆挤压机的工作原理;③熟练反向旋转型双螺杆挤压机传动箱的设计方法;④熟练绘制挤压机及传动系统总装图、部件图和零件图;⑤能够熟练使用AUTO-CAD。
四、接受任务学生:机械94 班姓名徐志强五、开始及完成日期:自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日摘要本文先分析了挤压机的市场需求和生产现状,并初步探讨了挤压机生产食品的工艺可行性;提出了用双螺杆挤压机生产食品的工艺流程。
在现有挤压机的基础上,并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法,根据各种食品的特性和生产食品的特殊工艺要求,对挤压机的关键部位进行了相应的设计。
本文详细的介绍了挤压机的主要零部件传动箱、传动系统、机筒等的结构设计,并进行了相应的校核计算;对主要传动零部件如传动箱大小齿轮,带轮,从动轴,键等进行了设计和强度校核,并对轴承承载能力进行了校核计算;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统,加热冷却装置,模头的选择要求,并进行了简单的设计。
最后,本文介绍了一些关于挤压机的安装,操作,控制和维护等方面的内容。
关键词:传动系统;挤压混炼;反向旋转双螺杆挤压机AbstractIn this page, the market need of the extrusion press and the condition of the production is analyzed first.And from theoretically, we studied the technique possibility to produce the foods. We expounded the specialty and working elements of the twin-screw extruder and pointed working flow to produce the foods with twin-screw extruder. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and based the characteristic of foods and the special working craftwork requires, then, we designed the key structure of extruder. In this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and systems analysis and calculating. To those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. And we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. We also refer to the choosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. In the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced.Key words:The transmission system;extrusion mixing and shaping;Counter-rotation twin -screw extruder目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)目录 (V)1 绪论 (1)1.1挤压机技术应用及分析 (1)1.2国内外生产现状 (1)1.2.1国内发展 (1)1.2.2国际上主要有以下方面 (1)1.3挤压机生产食品的可行性分析 (2)1.4挤压技术在口香糖加工中的应用 (2)1.4.1口香糖的市场需求 (2)1.4.2口香糖的加工工艺 (2)1.4.3挤压机生产口香糖的可行性 (4)2 食品挤压机挤压设备简介 (6)2.1双螺杆挤压机的工作原理 (6)2.1.1挤压原理 (6)2.1.2挤压加工系统 (7)2.2总体结构设计 (7)3 双螺杆挤压机挤压设备设计 (8)3.1传动系统的设计及计算 (8)3.1.1 传动系统设计 (8) (8)3.1.2 电动机的选用 (8)3.1.3 传动比分配 (8)3.1.4 主要传动零部件设计计算和校核 (9)图推力轴承组示意图 (17)3.2 辅助零部件设计计算 (20)3.2.1 加料系统设计计算 (20) (20) (21)螺旋进料传动方案............................................................................................................................................................................ 22 3.2.2 加热与冷却系统的设计 .. (22)铝块冷却水管 (24)3.2.3 润滑油的选用 ........................................................................................................................................ 24 4 挤压加工系统的安装、操作与维护 . (25)4.1挤压加工系统的安装 (25)4.1.1 挤压机的安装基础 (25)4.1.2 调整挤压机水平 (25)4.1.3 机筒的安装 (25)4.1.4 螺秆的装拆 (25)4.1.5 模头的安装 (25)4.2 挤压加工系统的操作 (25)4.2.1 挤压机的开车 (25)4.2.2 开车操作注意事项 (25)4.3 挤压机的维护保养 (25)4.3.1 螺杆的保养 (25)4.3.2 机筒的保养 (25)4.3.3 挤压机其它部分的保养 (26)4.4 设计中的几个问题 ....................................................................................................................... 26 5 总结与展望 .. (27)5.1 总结 (27)5.2 展望.......................................................................................................................................... 27 致 谢 .. (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 挤压机技术应用及分析挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中,并得到迅速的发展。
毕业设计-双螺杆挤出机开题报告(含全套CAD图纸)

毕业设计-双螺杆挤出机开题报告(含全套CAD图纸)本科毕业设计(论文)开题报告学院,部,: 机械工程学院专业: 机械工程及自动化学生姓名: 班级: 学号指导教师姓名: 职称- 3 -题目:双螺杆塑料挤出机1. 双螺杆塑料挤出机设计概述1.1双螺杆塑料挤出机概述塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以及熔融流动状态连续通过口模成型的方法,或简称为挤塑。
挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在19世纪初已有使用。
挤出成型可加工的聚合物种类很多,制品更是多种多样,成型过程也有许多差异,比较常见的是以固体块状加料挤出制品的过程。
双螺杆塑料挤出机有主机,机头和辅机组成。
其中主机是核心部分,由传动系统,挤压系统,加热冷却系统,控制系统组成。
其挤出成型过程为:将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中,挤出机的料筒外面有加热器,通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料,温度上升,达到熔融温度。
机器运转,料筒内的螺杆转动,将物料向前输送,物料在运动过程中与料筒、螺杆以及物料与物料之间相互摩擦、剪切,产生大量的热,与热传导共同作用使加入的物料不断熔融,熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头(或称口模)中。
通过口模后,处于流动状态的物料取近似口型的形状,再进入冷却定型装置,使物料一面固化,一面保持既定的形状,在牵引装置的作用下,使制品连续地前进,并获得最终的制品尺寸。
最后用切割的方法截断制品,以便储存和运输。
加料挤出系统整体方案设计- 4 -双螺杆挤出机有啮合型的,也有非啮合型的;啮合型的又分同向旋转的和异向旋转的;异向旋转啮合型双螺杆又有平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机之分。
主要考虑的参数是双螺杆直径(Φ72MM)、中心距、长径比、螺杆转数范围、功耗、挤出量、螺杆轴向推力。
1.2 挤出系统设计1.2.1 螺杆设计(1)螺杆元件的设计根据实现功能的不同,可将螺杆元件分为输送元件(它由螺纹元件组成,可有不同的螺纹头数和导程),剪切元件(主要是捏合盘及其组成),混合元件(主要是齿形元件等)。
双螺杆挤出机的结构设计

本科学生毕业设计双螺杆挤出机的结构设计系部名称:机电工程学院专业班级:学生姓名:指导教师:职称:The Graduation Design for Bachelor's Degree The structure design of twin screwextruderCandidate:Specialty:Class:Supervisor:摘要本篇毕业设计论文主要是双螺杆挤出机进行研究,从传动系统,挤出机的机构,加热冷却系统,控制系统方面进行研究。
双螺杆挤出机是通过电机将动力传给带轮,经过两级减速器减速,通过双联齿轮的变速传给螺杆。
为了满足变速范围的要求,采用的是普通电机变频无机调速。
此设计在传动比的分配,齿轮和轴的选择,带轮的选择,螺杆选择等方面进行了计算和研究。
从技术经济学的角度保证了造价的便宜。
关键词:双螺杆挤出机;控制系统;挤压系统;传动系统;加热冷却系统AbstractTwin-screw extruder is researched in this graduation paper ,from which is mainly about the transmission system, the organization of extruding machine, the heating and cooling system and the control system .The power of the twin-screw extruder is transferred to the screw rod by the band pulley first from the electrical machinery, then by two decelerating gears, and finally by the twin speed changing gear In order to meet the requirement of speed changing scope, the ordinary electrical machinery is used to change the frequency and speed. For the ease of disassembling, the cylinder is arranged in half type structure and divided into three sections to heat and cool. The solenoid valve and the sensor is applied to control the speed of the cooling water, which keeps the temperature in the working range. The paper has done some research and calculation in the velocity ratio assignment, the selection of gears, axes, band pulley, and screw rod, which makes the cost of the construction least from the point view of technical economics.Keywords:twin-screw extruder; control system; extrusion system; drive system; heating and cooling system目录摘要 (I)Abstract .................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1挤出机的介绍 (1)1.2挤出机的现状及发展趋势 (1)1.3双螺杆挤出机的组成 (2)1.4双螺杆挤出机的主要技术参数 (2)第2章方案确定 (3)2.1设计的任务 (3)2.2方案的拟定及确定 (3)2.2.1整体方案的拟定 (3)2.2.2机筒和螺杆的材料 (4)2.2.3加热系统 (5)2.2.4冷却系统 (5)2.2.5传动系统 (5)第3章设计计算 (6)3.1电机选择及传动系统的设计 (6)3.1.1 设计参数 (6)3.1.2选取电机 (6)3.1.3传动系统设计 (6)3.1.4传动比的分配 (6)3.2各级齿轮齿数确定及校核 (7)3.2.1确定齿数时应注意的问题 (7)3.2.2输入轴上齿轮的设计 (7)3.2.3Ⅱ轴Ⅲ轴上一对齿轮的设计 (11)3.2.4计算输出轴上的小齿轮 (14)3.3轴的设计及校核 (18)3.3.1轴径的计算 (18)3.3.2轴的校核 (18)3.4V带传动设计 (21)3.5挤压系统设计 (23)3.5.1螺杆设计 (24)3.6冷却装置 (25)第4章电气控制 (26)第5章技术经济分析 (30)5.1技术经济分析的必要性 (30)5.2双螺杆挤出机的总体设计 (30)5.3双螺杆挤出机的使用要求与性能指标分析 (30)5.3.1总论 (30)5.3.2功能性要求 (31)5.3.3经济性要求 (31)总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录1 (37)附录2 (38)第1章绪论1.1挤出机的介绍视频挤压概括的说就是将食品物料置于挤压机的高温高压状态下,然后突然释放至常温常压,使物料内部结构和性质发生变化的过程。
双螺杆挤出机的毕业设计全文

摘要本文是关于工业用塑料聚合物双螺杆挤出机的设计。
在工业上和实验室中,单螺杆和双螺杆挤出机都应用极其普遍,是塑料加工设备的重要元部件之一。
作为工业中使用的双螺杆挤出机,在设计过程中,除了要求能够完成固体输送、增压、熔融、熔体输送和泵压等一系列通用过程以外,还要求涉及到复合塑料与聚合物颗粒之间的混合,以及物料喂料量的控制。
物料喂料量的控制则是通过控制主螺杆及其辅助喂料螺杆的转速来完成的。
同时,双螺杆挤出机具有分布混合和分散混合效果良好、自洁作用较强、可实现高速运转、产量高等特点,特别适合聚合物的改性,如共混、填料、增强及反应挤出。
有利于增加挤出机的挤出产量,提高塑化质量。
关键词:双螺杆挤出机;塑料;同向啮合ABSTRACTThis paper is about the design of plastic polymer single-screw extruder that used in industry.The single-screw extruder is extensively used in the fields of industry and experiment,and it is one of the important units of polymer processing equipment.As a single-screw extruder used in industry,it requires to complete a series of general process such as transportation of solid,increase of pressure,melt,transportation of melt.Besides,it refers to mix the composite plastics and polymer grain,and the control of the material feed quantity.These are the innovations in this design.On the base of the design of common single-screw extruder,i increased two auxiliary feed screws which are used to transportate materials of composite plastics and used it to mix kinds of plastics.The control of the quantity of material feed is done by the control of the chief screw and the speed of auxiliary feed screws.Meanwhile,i used twin wedge-shaped thread section in the design of screw thread section.This is good to increase the outcome of the extruder, and to improve the quality of plasticity comparing with common tectangular thread section.Keyword: Single-screw Extruder; plastics; Industry目录第1章绪论 (1)1.1 塑料挤出成型概述 (1)1.2 塑料挤出成型设备的组成 (1)1.3 挤出机的分类 (2)1.3.1 分类方法 (2)1.3.2 各挤出机的结构特点及用途 (2)1.4 设计类型的确定 (3)第2章同向啮合双螺杆挤出机 (4)2.1 同向啮合双螺杆挤出机工作原理及其特性 (4)2.2 同向啮合双螺杆挤出机的主要技术参数和规格 (4)第3章同向啮合双螺杆挤出机主要零部件的设计 (7)3.1 主螺杆的设计 (7)3.1.1 螺杆的基本尺寸初步确定 (7)3.1.2 螺杆材料的选择 (8)3.1.3 螺杆设计计算 (8)3.1.4 螺杆的强度校核与计算 (11)3.1.5 螺杆的技术要求 (13)3.1.6 螺杆传动系统及止推轴承布置设计 (13)3.2 机筒的设计 (14)3.2.1 机筒的结构类型选择及特性 (14)3.2.2 机筒的结构尺寸设计 (15)3.2.3 机筒的材料选择 (15)3.3 螺杆与机筒的配合要求 (16)3.3.1 螺杆与机筒的配合间隙 (16)3.3.2 螺杆与机筒的对中性 (17)3.4 送料螺杆的设计 (17)3.5 分流板及过滤网 (18)3.5.1 分流板 (18)3.5.2过滤网 (18)3.6 料斗的设计 (19)3.7 挤出机电机的选择 (19)3.8 传动系统的设计 (19)3.8.1 传动方案的确定 (19)3.8.2 齿轮参数 (20)3.8.3 齿轮轴的确定 (26)3.8.4 轴承寿命校核 (38)3.8.5 键的校核 (39)3.8.6 箱体的设计 (41)第4章双螺杆挤出机辅助系统设计 (43)4.1 定量给料系统 (43)4.2 恒温系统 (43)4.3 真空排气系统 (43)4.4 电气控制系统 (43)4.4.1 直流调速系统 (44)4.4.2 加热控制系统 (44)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)第1章绪论1.1 塑料挤出概述当今世界四大材料体系(木材、硅酸盐、金属和聚合物)中,聚合物和金属是应用最广泛和最重要的两种材料。
塑料挤出成型毕业设计论文

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摘要本文是关于工业用塑料聚合物双螺杆挤出机的设计。
在工业上和实验室中,单螺杆和双螺杆挤出机都应用极其普遍,是塑料加工设备的重要元部件之一。
作为工业中使用的双螺杆挤出机,在设计过程中,除了要求能够完成固体输送、增压、熔融、熔体输送和泵压等一系列通用过程以外,还要求涉及到复合塑料与聚合物颗粒之间的混合,以及物料喂料量的控制。
物料喂料量的控制则是通过控制主螺杆及其辅助喂料螺杆的转速来完成的。
同时,双螺杆挤出机具有分布混合和分散混合效果良好、自洁作用较强、可实现高速运转、产量高等特点,特别适合聚合物的改性,如共混、填料、增强及反应挤出。
有利于增加挤出机的挤出产量,提高塑化质量。
关键词:双螺杆挤出机;塑料;同向啮合ABSTRACTThis paper is about the design of plastic polymer single-screw extruder that used in industry.The single-screw extruder is extensively used in the fields of industry and experiment,and it is one of the important units of polymer processing equipment.As a single-screw extruder used in industry,it requires to complete a series of general process such as transportation of solid,increase of pressure,melt,transportation of melt.Besides,it refers to mix the composite plastics and polymer grain,and the control of the material feed quantity.These are the innovations in this design.On the base of the design of common single-screw extruder,i increased two auxiliary feed screws which are used to transportate materials of composite plastics and used it to mix kinds of plastics.The control of the quantity of material feed is done by the control of the chief screw and the speed of auxiliary feed screws.Meanwhile,i used twin wedge-shaped thread section in the design of screw thread section.This is good to increase the outcome of the extruder, and to improve the quality of plasticity comparing with common tectangular thread section.Keyword: Single-screw Extruder; plastics; Industry目录第1章绪论 (1)1.1 塑料挤出成型概述 (1)1.2 塑料挤出成型设备的组成 (1)1.3 挤出机的分类 (2)1.3.1 分类方法 (2)1.3.2 各挤出机的结构特点及用途 (2)1.4 设计类型的确定 (3)第2章同向啮合双螺杆挤出机 (4)2.1 同向啮合双螺杆挤出机工作原理及其特性 (4)2.2 同向啮合双螺杆挤出机的主要技术参数和规格 (4)第3章同向啮合双螺杆挤出机主要零部件的设计 (7)3.1 主螺杆的设计 (7)3.1.1 螺杆的基本尺寸初步确定 (7)3.1.2 螺杆材料的选择 (8)3.1.3 螺杆设计计算 (8)3.1.4 螺杆的强度校核与计算 (11)3.1.5 螺杆的技术要求 (13)3.1.6 螺杆传动系统及止推轴承布置设计 (13)3.2 机筒的设计 (14)3.2.1 机筒的结构类型选择及特性 (14)3.2.2 机筒的结构尺寸设计 (15)3.2.3 机筒的材料选择 (15)3.3 螺杆与机筒的配合要求 (16)3.3.1 螺杆与机筒的配合间隙 (16)3.3.2 螺杆与机筒的对中性 (17)3.4 送料螺杆的设计 (17)3.5 分流板及过滤网 (18)3.5.1 分流板 (18)3.5.2过滤网 (18)3.6 料斗的设计 (19)3.7 挤出机电机的选择 (19)3.8 传动系统的设计 (19)3.8.1 传动方案的确定 (19)3.8.2 齿轮参数 (20)3.8.3 齿轮轴的确定 (26)3.8.4 轴承寿命校核 (38)3.8.5 键的校核 (39)3.8.6 箱体的设计 (41)第4章双螺杆挤出机辅助系统设计 (43)4.1 定量给料系统 (43)4.2 恒温系统 (43)4.3 真空排气系统 (43)4.4 电气控制系统 (43)4.4.1 直流调速系统 (44)4.4.2 加热控制系统 (44)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)第1章绪论1.1 塑料挤出概述当今世界四大材料体系(木材、硅酸盐、金属和聚合物)中,聚合物和金属是应用最广泛和最重要的两种材料。
据统计,在塑料制品成型加工中,挤出成型制品的产量大约占整个塑料制品产量的50%以上。
其中不仅包括板、管、膜、丝、和型材等制品的直接成型,还包括热成型、中空吹塑等坯料的挤出加工。
除此之外,在填充、共混、改性等复合材料和聚合物合金生产过程中,螺杆挤出很大程度上取代了密炼、开炼等常规工艺。
挤出机几乎成为任何一个塑料有关公司或研究所最基本的装备之一。
挤出成型有如此发展趋势主要原因为:螺杆挤出机能将一系列化工基本单元过程,如固体输送、增压、熔融、排气、脱湿、熔体输送和泵出等物理过程集中在挤出机内的螺杆上来进行。
近年来,挤出工程的创新表现,更多的过程,如发泡、胶联、接枝、嵌段、调节相对分子质量甚至聚合反应等化学加工过程都愈来愈多地在螺杆挤出机上进行。
螺杆挤出工艺装备有较高的生产率和较低的能耗,减少生产面积和操作人员数量,降低生产成本,也易于实现生产自动化,创造好的劳动条件和减少少的环境污染。
螺杆挤出这种工艺不仅广泛地用于聚合物加工,而且在建材、食品、纺织、军工、和造纸等工业部门中都得到了愈来愈多的应用。
双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比,能使熔体得到更加充分的混合,应用更广。
1.2塑料挤出成型设备的组成一套完整的挤出设备由主机、辅机及控制系统组成。
挤出机是塑料挤出成型的主要设备,即主机。
由挤压系统、传动系统及加热冷却系统和主机控制系统组成。
(1)挤压系统由机筒、螺杆和料斗组成,是挤出机的核心工作部分。
(2)传动系统由电机、调速装置和传动装置组成。
作用是给螺杆提供所需转速和扭矩。
(3)加热冷却系统由温控设备组成。
作用是通过对机筒进行加热和冷却,以保证挤出系统成型在工艺要求的温度范围内进行。
(4)控制系统主要由仪表、电器及执行机构组成。
作用是调节控制机筒温度、机头压力和螺杆转速。
挤出机需配置相应的辅助机械设备才能实现挤出成型。
根据制品的种类确定辅助设备的组成。
通常包括:机头、冷却系统、定量给料系统、电气控制系统、真空排气系统等。
控制系统由各种电器、仪表及执行机构组成。
根据自动化水平的高低,可控制挤出机、辅机的拖动电机及其他各种执行机构按所需的速度、功率和轨迹运行监控主辅机的流量、温度及压力,最终实现对整个挤出成型设备的自动控制和对产品质量的控制。
1.3 挤出机的分类1.3.1 分类方法随着挤出机的广泛应用和不断的发展,出现了各种类型的挤出机,其分类方法各异,主要有以下几种:按装置位置分为立式挤出机和卧式挤出机。
按可否排气分为排气挤出机和非排气挤出机。
按螺杆转速分为普通挤出机、高速挤出机和超高速挤出机按螺杆数目的多少和结构分为无螺杆挤出机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机。
按用途可分为配混造粒挤出机和生产制品用挤出机。
1.3.2 各挤出机的结构特点及用途(1)单螺杆挤出机单螺杆挤出机,造价低、易操作,但塑料混合、分散和均化效果差,滞留时间长且分布广,物料温差较大(指同一断面处)和难以吃粉料。
因此,它只适用于一般性造粒和塑料制品的加工。
(2)同向双螺杆挤出机双螺杆挤出机的特征是两根相互平行的组合式螺杆装在具有8字形孔的机筒内。
如果两根螺杆旋转方向相同,称为同向型双螺杆挤出机。
根据两根螺杆的啮合型式不同,可分为啮合型和非啮合型两种,常用的为啮合型。
选用双螺杆挤出机的优越性:①生产能力大,根据理论计算,在同螺杆直径下,双螺杆挤出机生产量能达到单螺杆挤出机的4倍(实测为2~4倍)。
②能耗低,双螺杆挤出机的单位能耗仅约为单螺杆挤出机的1/3~1/2左右。
③产品质量好,由于双螺杆挤出机的塑化、混炼性能好,在保证产品强度的条件下,原材料的消耗量下降约1/4~1/5。
双螺杆挤出机在欧美国家中应用的比例:管材 100% 板材 90%造粒 100% 异型材 80%平膜片材 90% 发泡材 60%~70%同向双螺杆挤出机的显著特点是高效能和多功能。
高效能集中于高混炼、高扭矩、低能耗,特别适合工程塑料的共混改性、填充、增韧、增强。
多功能表现为螺杆的多种功能的组合,组成不同功能的螺杆形式,以适应不同塑料、树脂的挤出,特别是高性能对树脂和塑料合金的加工。
(3)异向双螺杆挤出机异向双螺杆挤出机的显著特点是:物料的输送能力和挤出能力比同向双螺杆挤出机的强,在同螺杆直径下,挤出量比同向挤出机一般高1倍左右,物料在机筒内的滞留时间比同向机要短,并且剪切发热小,温差小,物料温度分布十分均匀,物料分散充分。
(4)锥形双螺杆挤出机双螺杆是异向啮合。
(5)多螺杆挤出机我国已开发出四螺杆反应混炼机。
它综合了捏合机、螺杆挤出机、缩聚反应器、混炼机、研磨机的特点。
1.4设计类型的确定现在在工业生产中复合塑料的应用范围很广,本次设计的挤出机要可以对塑料混合、改性,主要用于生产以聚氯乙烯(PVC)为主料的复合塑料。
由于同向双螺杆挤出机具有分布混合及分散混合良好、自洁作用较强、可实现高速运转、产量高等特点,特别适用于聚合物的改性,如共混、填料、增强及反应挤出。