高剪切式单螺杆挤压机设计
38页 16000字数+说明书+任务书+开题报告+8张CAD图纸【详情如下】
A0 装配图.dwg
A0.螺杆机筒部件图.dwg
A1 机筒.dwg
A2 螺杆.dwg
A2带轮.dwg
A3 模头.dwg
A3 模板.dwg
A3 联轴器.dwg
任务书.doc
相关资料.doc
计划周记进度检查表.xls
高剪切式单螺杆挤压机设计开题报告.doc
高剪切式单螺杆挤压机设计说明书.doc
摘 要
目前膨化食品越来越受到人们的欢迎，而挤压技术在膨化食品中的应用也更加广泛。
在挤压机内的面团类食品中的水分由于处于压力之下成液态，然后从模板孔挤出时，过热的水分突然处于常压下，压力突然降低，水分蒸发成水蒸汽，产生伸张的和膨胀，这样使这种产品产生一种低密度轻质的状态。
挤压技术作为食品工业中一项非常重要的技术得到更大的发展，现代食品工业用的螺杆挤压机集混合、融合、蒸煮、改性反映、调质、组织化、成型、膨化等多种功能于一身，体现出有利于自动控制、便于灵活转产以及节能、节劳力、节省生产场地等优点。
单螺杆挤压机的结构简单、易于加工制造、成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食品，本设计中设计一台单螺杆挤压机，其特点是高转速，高剪切率，外部无加热和冷却装置，而是利用其高剪切率产生的摩擦热来加热熔融原料使食品原料得到蒸煮熟化，从而生产出松脆可口的膨化谷物食品。设计将从挤压机的传动系统，挤压系统，喂料系统等进行完整的设计。
关键词：膨化食品；挤压技术；单螺杆挤压机
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论1
1.1 挤压技术介绍1
1.1.1 挤压技术在食品生产中的应用1
1.1.2 挤压技术在食品生产中的发展状况1
1.1.3 挤压机生产膨化食品1
1.1.4 挤压膨化原理2
1.2 意义、目的、研究范围2
1.3 本课题在国内外的发展概况及存在的问题2
1.4 本课题研究内容5
2 单螺杆挤压机整体设计方案6
2.1挤压机的主要部件6
2.1.1挤压机的供料部件6
2.1.2螺杆6
2.1.3机筒6
2.1.4模头及模板6
2.1.5其他7
2.2挤压机的驱动装置7
2.2.1 电动机的选用7
2.2.2 传动比分配8
3 挤压机零部件设计与计算9
3.1 螺杆的设计9
3.1.1 螺杆的结构9
3.1.2 螺杆各部分参数9
3.2 机筒结构设计12
3.3 带轮结构设计与计算12
4 螺杆和机筒强度计算及配合要求16
4.1 螺杆强度计算16
4.1.1 螺杆材料选取16
4.1.2 螺杆校核计算16
4.2 机筒强度校核18
5 轴承布置与校核计算20
5.1 径向轴承20
5.2 推力轴承21
5.3 键的强度校核21
5.4 螺杆的生产能力计算22
6 加料系统设计23
6.1 螺旋直径和转速的确定23
6.2 螺旋主要结构参数确定23
6.3 电机选用24
6.4 润滑油的选用24
6.4.1 齿轮传动的润滑24
6.4.2 滚动轴承的润滑25
7 挤压机操作系统24
7.1 安装24
7.1.1 挤压机的安装基础24
7.1.2 调整挤压机水平24
7.1.3 机筒的安装24
7.1.4 螺杆的装拆24
7.1.5 模头的安装24
7.2 挤压加工系统的操作与维护26
7.2.1 开车前的准备工作26
7.2.2 开车操作26
7.2.3 运转中的检查27
7.2.4 停机27
7.2.5 维护保养27
8 总结与展望29
8.1 总结29
8.2 展望29
致谢30
参考文献31
挤压技术作为食品工业中得一项重要技术并得到更大的发展。它能将食品原料直接挤压成型得到我们需要的产品。现代食品工业用的螺杆挤压机集混合、融和、蒸煮、改性反应、 调质、组织化、成型、膨化等多种功能于一身，体现出有利于自动控制、便于灵活转产以及节能、节劳力、节省生产场地等优点。同时，挤压技术生产婴儿食品、制品的性状发生改变，产品的速溶性、冲调性提高，产品极易消化，且提高了氨基酸的含量。
目前挤压技术还可以生产膨化小食品及夹心食品汤料、面包干、人造蛋白肉等。本设计就是生产挤压膨化食品。
物料经过挤压后又如下特点：
（1）成分损失少，有利于人体的吸收。
（2）用途广。
（3）生产率高，从进料到成品仅需20-40s。
（4）成本低。
（5）维护方便。
基于以上几点，挤压技术可以为现代生产提供巨大的支持。
随着食品工业的迅速发展，螺杆挤压机被广泛的应用于食品加工当中，特别是单螺杆挤压机在各方面都取得了长足的发展。现在单螺杆挤压机朝着高效能、高速、自动化和辅助配套连续生产方向发展。在螺杆设计方面，除增大螺杆的直径，螺杆的长径比，也研制了各种新型高效的螺杆，同时采用了计算机设计螺杆，并对自动控制提出了要求，使得产品的质量更加稳定，生产产品的水平更上一层楼。
多段组件螺杆的单螺杆挤压机，是由Wenger公司（1964年）创新设计和研制开发的成功机型。螺杆采用若干个可拆卸的单个组件，个个螺杆组件彼此连接安装在转轴上，转轴通过联轴套管与传动齿轮箱装配。第一段称为定量供料螺杆，它将原料进行混合挤压，将其运送至下一区段的螺杆组件，在中间区段的螺杆，其节距变得更短，产生更大的混合作用和挤压作用，接着物料被混合并运送到的三区段产生更大的剪切作用。随着剪切力和压力的增大，产生揉合作用，挤压料转变成为塑性物质。接着物料被推送到第四区段，该区的物料将受到更加大的剪切作用和发热，继而物料的温度升高和熟化。
在一定的产量条件下，单螺杆挤压机比双螺杆挤压机便宜1.5-2.5倍，因为结构比较简单，但是对一个挤压机系统来讲，它要对物料进行干燥等一些额外的要求，也会增加产品的成本。
进行综合的比较，对能耗进行分析，由于单螺杆挤压机广泛的采用蒸汽或电加热以及用水来调节以提供蒸煮加工所需的热量，所需热能由机械能提供的将减少。在双螺杆挤压过程中，较多的热量是由输入的机械能提供的，其他的一些热量则是由夹套传递过来的。相对来说单螺杆索要的热量消耗要经济一些。单摞杆挤出物的水分很高，相关的能耗使蒸煮的能耗得到补偿。，所以总的能耗并不是很低。另外干燥机的效率只有40%，相比之下，双螺杆挤压机的优点就是它有很多的能力来处理低水分的物料。除了低水分挤压会导致配料的过度破坏和产品的负影响外他们两者的能耗差别不是太大。
总的而言，单螺杆挤压机有它不足之处，但是它也有不可替代的优点。主要是单螺杆挤压机结构简单，制造成本低，加工的产品为各种膨化食品、速溶谷物粉、锅巴类小食品，苏释方便米粥。还有就是其操作维修方便。设备在使用一段时间后，可以更换易损件。
从结构上来看，单螺杆挤压机比双螺杆挤压机简单，操作上的限制也少。双螺杆挤压机的齿轮传动相对复杂，两根轴必须同向旋转，两轴之间狭窄的空间给设计带来很大的困难，特别是推力轴承的放置就有很大的问题。而且，双螺杆的扭力、压力和比单螺杆挤压机小的止推力限制，过度的负担将导致过度的损坏而增加维修费用。
个人主页