双螺杆塑料挤出机设计【5张图纸-3A0】【优秀】

双螺杆塑料挤出机设计

50页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

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双螺杆塑料挤出机设计开题报告.doc

双螺杆塑料挤出机设计说明书.doc

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0传动系统装配图A0.dwg

0加料斗装配图A1.dwg

0总装图A0.dwg

0螺杆 A2.dwg

0齿轮 A2.dwg

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

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

第3章  同向啮合双螺杆挤出机主要零部件的设计

　　　同向啮合双螺杆挤出机主要零部件包括螺杆、机筒、分流板、过滤网、料斗及料斗传输螺杆、电机、减速器等装置。

3.1  主螺杆的设计

　　　螺杆是挤出机的核心部分，是输送、塑化塑料的最重要部件。其结构性能将直接影响挤出机的生产率、塑化混合质量和能量消耗。

　　　由于聚氯乙烯（PVC）为非结晶型高聚物，它从玻璃化温度到粘流温度的温度范围较大，其熔融过程是在一个比较长的距离后才能全部熔融，出于制造成本和胶料的均匀混炼和塑化考虑，采用渐变型普通螺杆，螺纹断面形状为矩形。

3.1.1  螺杆的基本尺寸初步确定

　　　螺杆的螺纹长度为：L=30D=30×72=2160mm

　　　根据实践经验，螺杆三段长度的分配如表3.1。

　　　　　表3.1  长度分配比例表

塑料类型  加料段压缩段计量段

非结晶型塑料10%~25%全长55%~65%全长22%~25%全长

结晶型塑料60%~65%全长1~2 螺距25%~35%全长

　　　所以：加料段=（10%~25%）L，取 =0.15L=0.12×2160=259mm

　　　压缩段=（55%~65%）L，取 =0.6L=0.65×2160=1404mm

　　　计量段=（22%~25%）L，取=0.25L=0.23×2160=497mm

　　　螺杆压缩比。因压缩比的确定非常复杂，目前国内根据经验选取。对塑料而言，螺杆几何压缩比大多数为2~5,根据常用塑料螺杆的几何压缩比表，选取螺杆压缩比：ε=3

   为了加工方便，等距螺杆取S=D

   螺距S：     S=D=72mm

   螺纹头数：   i=1

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。