SJ8025挤出机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 塑料挤出机简称挤出机（又名压出机），塑料挤出机也属于塑料机械的种类之一，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。一般挤出机有五大部分组成：挤出部分、传动部分、机头、加热冷却系统、电气控制系统。挤出机用于生产 材。生产的管材具有耐热、耐老化、机械强度高、耐环境应力开裂性、抗蠕变性能好等优点，是城际间输送燃气和城市供水管道首选产品。 挤出机是塑料行业最基本的加工机械，挤出机依据机头料流方向以及螺杆中心线的夹角，可以将机头分成直角机头和斜角机头等。螺杆式挤出机的工作机理是 依靠螺杆旋转所产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合。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的混炼和塑化，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。 塑料挤出机可以基本分类为双螺杆挤出机，单螺杆挤出机以及不多见的多螺杆挤出机以及无螺杆挤出机。本设计首先介绍了螺杆挤出机的分类与发展前景等，其次为整体方案的确定部分，详细的介绍了本设计的选择依据，最后为整体设计部 分，涉及到各参数的确定过程。运用制螺杆、中间轴和机架零件图；挤出机总体结构装配图。 关 键词 : 挤出机； 螺杆； 机头；中间轴； 机架 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to of of is to as of is as E of it is of is s to of of of be a of is to on by of so be of by a to a of be as of of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 as of to in of 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第一章 引言 . 1 料挤出机概述 . 1 料挤出机的组成 . 1 出机工艺参数的确定 . 2 第二章 塑料挤出机的总体布置及轴向的传递 . 3 体布置 . 3 向力的传递方式 . 3 速器主轴轴承的布置形式 . 3 第三章 螺杆 . 4 料与技术要求 . 4 构设计及主要工艺参数设计 . 4 杆消耗的功率的计算与电机选择 . 5 率的计算 . 5 择 电机 . 6 杆强度校核 . 7 应力计算 . 7 应力的计算 . 7 应力的计算 . 8 杆的主要参数 . 8 第四章 机筒 . 10 筒的整体联接布置 . 10 料与技术要求 . 10 筒的初步设计 . 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 热冷却通道的设计及校核 . 10 筒的强度校核 . 12 作应力 . 12 配应力 . 13 成应力 . 14 筒上各处连接螺栓的校核 . 15 第五章 传动系统设计计算 . 17 动部分的设计参数的计算 . 17 算传动装置的总传动比，并分配传动比 . 17 动和动力参数的计算 . 18 轴转速 . 18 轴输入功率 . 18 轴输出功率 . 18 轴输出扭矩 . 18 第六章 齿轮传动设计 . 20 速级齿轮传动的检验计算 . 20 度等级的选取 . 20 选齿数 . 20 旋角的选取 . 20 速级齿轮传动的检验计算 . 24 度等级的 选取 . 24 选齿数 . 24 旋角的选取 . 24 第七章 轴的设计 . 29 轴轴径的初步计算 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 各轴轴径的初步计算 . 29 的轴向长度的确定及减速箱的初步设计 . 30 的具体结构设计 . 30 速轴 . 30 间轴 . 31 速轴 . 31 轴的强度校核 . 32 速轴 . 32 间轴 . 33 速轴 . 36 上个平键校核 . 37 键的强度条件 . 37 速轴与大齿轮轴 . 38 诉轴中与联轴器联接键的选择校核 . 38 第八章 轴承的计算与校核 . 39 速轴轴承 . 39 间轴轴承 . 40 速轴轴承 . 41 第九章 螺杆与低速轴联接部分的计算与校核 . 43 轴器的选择 . 43 键的选择校核 . 43 速轴带花键部分的强度校核 . 43 力轴承的选择与校核 . 44 结论 . 45 参考文献 . 46 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致谢 . 47 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 引言 料挤出机概 述 螺杆挤出机结构由五大部分组成：挤压系统，传动系统，机头，加热冷却系统，电气控制系统。 挤压系统是挤出机的主体部分，主要作用是剪切、塑化和捏炼胶料，以一定的压力，均匀连续地向机头输送胶料。挤压系统由加料装置、螺杆、机筒、衬套等组成。 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。由电动机和减速机等组成。 机头是挤出机的成型部件。它的作用是使胶料由螺旋运动变为直线运动；在一定的压力下，将胶料挤压成各种所需形状的半成品。根据挤出半成品的形状和不同的挤出工艺，机头可以 更换。 加热冷却系统的作用是控制挤出过程中胶料的温度。常用蒸汽、水、油、乙二醇等加热也可用电加热。 电气控制系统的作用是满足挤出工艺条件的需要实现对挤出机机筒各段温度，机头温度，螺杆转速，驱动扭矩或功率，轴向力等的控制和调节。它一般由温控，调速和检测装置组成。 螺杆挤出机的基本工作过程：带状胶料加入加料口后，在旋转螺杆的作用下，胶料被搓成团状沿螺槽滚动前进，因螺杆的剪切、压缩和搅拌作用胶料受到进一步的混炼和塑化，温度和压力逐步升高，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。 料挤出机的组成 主要有机身部分，传动系统，加热与冷却装置等组成。 （ 1）机筒部分是外筒和衬套构成，两者之间为调温通道。 （ 2）机器与螺杆采用花键联接，传动部分采用三相异步电动机，减速器为二级斜齿圆柱齿轮减速器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 整机共有四个加热区段：螺杆，机头，机筒上两处 出机工艺参数的确定 螺杆直径 D=80 径比 L/D=25 螺杆转速 N=55 r/电机型号 直流 机转速 (同步 ) 1500r/机额定电压 440V 50机额定功率 N=110产能力 Q=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第二章 塑料挤出机的总体布置及轴向的传递 体布置 电机放在减速器右侧 缺点：结构不够紧凑 优点：安装检修非常方便而且还可以改善电机的散热条件 向力的传递方式 胶料对螺杆的轴向力 螺杆 止推轴承 中间板 连接螺栓 后段机筒 连接螺栓 机筒法兰 机筒法兰 前段机筒 连接螺栓 机头 胶料 轴向力的传递是封闭的，符合要求。 速器主轴轴承的布置形式 由于胶料对螺杆的轴向力由止推轴承承担，减速器主轴所受力主要来源于圆柱斜齿轮啮合所产生的轴向力和径向力。由于以上原因，主轴轴承采用“面对面”装 用，这样有利于主轴轴承部分的刚度要求。用角接触球轴承。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第三章 螺杆 料与技术要求 螺杆是挤出机的主要部件。在挤出过程中，螺杆既要传递大的扭矩，又要承受的挤压，因此，要求螺杆的材料应具足够的强度和抗磨能力，较好的耐化学腐蚀性能，良好的机械加工性能和热处理性能以及在高温下不变的性能。螺杆基本上分为三段：加料段，塑化段和挤出段。螺杆采用 38进行掺氮化处理。表面硬度 螺杆顶部堆焊一层耐磨硬质合金。 构设计及主要工艺参数 设计 螺杆直径 D=80 螺杆长径比 L/D 长度及各段长度分配。 根据工艺要求及质料显示取 ， L/D=25， 即 L=2250时将此长度分配： 加料段： 100间段： 50 挤出段： 00纹头数 i ： 加料段为单头螺纹。 螺杆几何压缩比： 冷喂料挤出机压缩比一般为 本次取 螺纹导程和螺纹升角 导程 t =1001742 螺槽深度： 加料段 h=15挤出段 h=10螺棱的轴向宽度 b： 一般取 b=（ D=6次取 8 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 螺纹的断面形状 : 图 3纹断面 矩形断面。 ,H=8 螺杆头部形状： 取球体螺杆头 图 3杆头部 d=80 R=40 螺杆与减速器低速轴的连接方式： 采用花键联接，设计与校对见后。 杆消耗的功率的计算与电机选择 率的计算 33 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 式中 D=80 L/D=25 m 4104 2 4 临n (螺杆转速 n=() 最佳转速为 ）（ m 81 则 0 ( )。 因此： 5311 10 ( 93 25 55 10 则 N=(2.6) N=90 择电机 通过冷喂料挤出机的主要性能参数的类比。 电机功率 (）（ ()()( 2332231 确定电机转速： 根据有关材料推荐的传动比合理范围即二级圆柱减速器传动比 i=8 40 故电机转速的可选范围为： 按工作要求和条件选用直流电机 根据容量和转速选： 250 21 主要性能参数如下： 额定功率： 55定电压： 440V 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 额定电流： 459A 额定转速 /最高转速： 1500/2200 效率： 重量： 760杆强度校核 应力计算 (m a xm a 0 )(1558 40 其中： 取 43 )225120 30(1)225100(16=)/( 应力的计算 ( 2 60 8412200200 2 )()(4 22222 s 则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 )/( 应力的计算 伸出段重量 322 10)(8 33 /104 322 104240) = )( )1(32 43 343 430( )/( 0 9 2w 按第三强度理论，其强度条件为： )4( 22总 (而 ( 22 总 )/( 2 t 取 835 2/算得 2/n 取 3， 2/ 4 0 则 总 强度符合要求。 杆的主要参数 螺杆直径： D=80杆长径比： L/D=25 螺杆长度： L=2250文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 螺杆压缩比 ： 导程 : 1201 t 。23 100,t 32 t 4217 螺杆深度： h=棱轴向宽度： b=10却水孔： 20杆转速： 55r/机功率： 22 电机型号： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第四章 机筒 筒的整体联接布置 本次设计将机筒设计成分段式机筒。也分成三段，喂料段中间段和挤出段。内部结构设计成组合式：加料段由衬套和外套组成，中间段和挤出段由衬套水套和外套组成。 料与技术要求 机筒采用铸钢制作，衬套采用 38作，内部调值 孔表面氮化层深度 度 套壁厚取 (。 筒的初步设计 机筒两端之间用法兰联接，每段结构均有共差配合，采用石棉橡胶垫密封。 三段衬套厚度均取 20内径 100 经为 140 喂料段的外套尺寸：内径 140 径 200 中间段和挤出段水套尺寸：内径 140 径 180 中间段和挤出段外套尺寸：内径 180 径 200 其中衬套材料为 38化处理，水套，材料为 #45 ，外套材料为 热冷却通道的设计及校核 流量： )t( 12 机冷机 (式中： C=1 g 1t 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 2t 3 取 t =2 又 机头螺散胶口机 式中 口Q 可忽略不计 860N(6585)% 860 )/(100 9 51 1 0 4 hk c a l 胶Q =G 胶Q ( 进出 ) 式中 )/(3 120t ）（胶 hk ca l / 1 9 3Q )介机散 式中 ）（外 8050机t 取 70机t 介机 tt =706 取 = 因此， 散Q = ）（ ）（ 冷进冷出冷冷螺螺 式中 冷螺G （ kg/h） 其中： )(422 为 m/s，取 V=1m/s kg/ 33 /100.1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 则 ）（冷螺 4 1冷 )/( 9 4 5 hk c a 螺 0机头Q （不考虑机头） 综上所述 1 9 4 2 机Q =h） 因此 ）（冷机 4 则冷却水在机筒内的冷却水道中体积流量为 冷机冷机 根据 1合格。 筒的强度校核 衬套材料为 38套材料为 衬套外内径比： 外套外内径比： 按厚壁圆筒的强度公式计算 注：带衬套的机筒，由于衬套与机筒外套是过盈配合，因此，除了工作应力外，还在结合面上产生装配应力，其强度校核是先计算工作应力，因为衬套与外套采用过盈配合，可视为整体。 作应力 工作应力，如图所示 A：工作应力 B： 装配应力 C：合成应力 衬套内 壁处 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 4 衬套应力 P 其中 P=10 2222221222122 / 衬套与外套结合面处 : )1( 222212221 =10 )/(7)601 0 01(501 0 0 50 222222 )/( 2222212221 外套外壁处 0 )/(222212221 外套轴向应力 )/(222212221 配应力 装配应力： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 )(2)(2 1212212122222222 1 (式中： 231 020 6 取 W = 232 /10135 则 2/8 （ 1）衬套内壁处 0 )/(2222122 k （ 2）衬套外壁处 2/8 )/(2222222212 （ 3）外套内壁处 )/(8 2 )/(2222222222 （ 4）外套外壁处 0 )/(2222222 成应力 在装配压力作用下，衬套及外套的危险点都在各自的内壁，在工作压力作用下其危险点也在衬套内壁，因此，只要进行衬套及外套内壁强度校核即可。 可按第四强度理论进行校核。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 （ 1）衬套内壁 1222)()()(211 (式中 2/10 2/ 0z 1 = 2/s 则： 12/ 故衬套满足强度要求。 （ 2）外套内壁 2222)()()(211 (式中： 2/ 2/ 33.3z 2/ 1 = 2b /8021 6 0 22/ 故外套也满足强度要求 筒上各处连接螺栓的校核 机筒上的连接螺栓包括机筒与箱体及各机筒间和机头的联接，每处都为均布的 6个螺栓，它们所受的力主要是轴向力 P )(00140(22 z (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 40133982