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同向旋转型双螺杆挤压机及传动系统设计开题报告.doc

同向旋转型双螺杆挤压机及传动系统设计【6张图纸】【优秀】

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摘要

　　　本文分析了单螺杆挤压机与双螺杆挤压机的特点以及鱼肉仿真食品生产工艺的需要，确定了先通过单螺杆挤压机进行蒸煮、搅拌，再用双螺杆挤压成型机成型的生产流程。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，根据鱼肉仿真食品的的特殊工艺要求，对挤压机的关键部位进行了相应的改进。本文详细的介绍了挤压机的主要零部件分配箱、螺杆、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分配箱大小齿轮，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、寿命进行了校核计算;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、模头装置的选择要求,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：齿轮；分配箱；双螺杆挤压机

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2 国内外的发展概况3

1.3 本课题应达到的要求5

2 双螺杆挤压机设计7

2.1 双螺杆挤压机的工作原理7

2.2 挤压加工系统7

2.2.1 挤压加工系统组成7

2.2.2 常用挤压术语8

2.3 双螺杆挤压机零部件结构设计8

2.3.1 总体结构设计8

2.3.2 螺杆结构设计8

2.3.3 机筒结构设计13

2.3.4 加料系统13

2.3.5 加热和冷却装置系统13

2.3.6 模板装置14

2.4 双螺杆挤压机零部件设计计算15

2.4.1 主传动系统的设计计算15

2.4.2 主要传动零部件设计计算和校核16

2.4.3 螺杆推力的传递21

2.4.4 螺杆的强度计算23

2.4.5 机筒结构的设计25

2.4.6 模头结构设计25

2.4.7 润滑油的选用26

3 双螺杆挤压机的操作27

3.1 双螺杆挤压机的安装27

3.2 挤压加工系统的操作与维护27

3.2.1 挤压机的开车27

3.2.2 开车操作注意事项27

3.2.3 挤压机维护保养27

4 结论与展望29

4.1 结论29

4.2 不足之处及未来展望29

致谢31

参考文献33

1.3 本课题应达到的要求

　　　本课题主要研究同向双螺杆挤压机及其传动系统设计，因此双螺杆中心距限制，给分配箱内轴承的选用和布置提出了较高的要求。在本次设计中，我们设置了推力轴承组了分担载荷，同时设置碟性弹簧以缓冲吸振。在分配箱箱体形式的选择方面，最终采用了组合式箱体结构，这样在维修时，拆装推力轴承组以及齿轮轴都很方便。

　　　仿真食品生产设备是仿真食品产业化的关键，虽然国外有仿真食品成形设备的报道，但国产化且符合国情的中小型仿真食品成形设备尚未见。研究中小型仿真食品生产设备，在国内推广使用，也是本文的研究内容。

　　　双螺杆挤压机作为一种多输入多输出的新型生化反应器，研究其设计的方法、模型、手段及实验的理论根据等都是十分有意义的。研究双螺杆挤压机需要比较全面的机械、食品、化学、传热学、六边学、流体力学、电子、自动控制等丰富的知识结构。国外的研究趋势表明，需要研制生产能力大，系统稳定性好，产品质量稳定，自动化程度高的挤压设备。

　　　本设计中采用单螺杆输料，然后直接送入双螺杆挤压成型机中。这样，单螺杆挤压机就充当了喂料装置，它不仅能均匀的喂料，且能控制喂料量，满足各种不同物料加工需要，避免进料不均匀的现象，提高产品的质量和产量。

利用双螺杆挤压机压缩得到的鱼肉膨化食品具有禽肉的咀嚼感，可以作为基料生产出各种不同口味的模拟肉食品，可以有效合理的开发利用各种低值动物性蛋白源，可以生产出高附加值的产品及相关新型产品；另外由于原料处理只需去除鱼头和内脏、无需剔除鱼骨，不仅提高了营养价值，而且高效、简单，利于工业化生产，改变了单螺杆挤压机不能对湿料进行挤压处理的缺陷，为高湿的蛋白原料如鱼类、家畜和家禽碎肉下脚料的组织化提供了可行途径。

通过查阅资料确定设计的基本参数，如产量、物料的含水量、螺杆的转速范围、加热的温度和出料的含水量及状态等。

?? 通过双螺杆挤压机来改善单螺杆挤压机不能对湿物料进行加工处理的缺陷。提供一种简单高效、可模拟出禽肉咀嚼感的鱼肉挤压膨化食品加工方法。鱼肉加工双螺杆挤压机膨化机的设计包括机筒、与动力装置连接的第一螺杆、第二螺杆，传动系统和加热出料系统的设计和绘制。2 双螺杆挤压机设计

2.1 双螺杆挤压机的工作原理

⑴ 强制输送

　　　根据双螺杆的旋转方向，啮合程度和螺纹参数的不同，双螺杆的啮合部分可构成在横向和长度方向是全开的全闭的，或半开半闭，因而形成的C形小室可以是相互连通的，也可以是完全封闭的。全啮合同向旋转的双螺杆，由于两根螺杆在啮合处的螺纹相反，螺槽中的物料可以通过啮合螺纹间的通道进入另一根螺杆的螺槽，啮合螺纹对螺槽中物料的阻力同样有推进物料的作用。

⑵ 混合作用

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内容简介：: 无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：同向旋转型双螺杆挤压机及传动系统设计信机系机械工程及自动化专业学号： 09232231 学生姓名：曹彬彬指导教师：戴宁（职称：副教授）（职称：）2012年11月25日课题来源自拟课题科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义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，并得到迅速发展。采用挤压技术来加工食品，只要简单地更换挤压模具，便可以很方便地改变产品造型。挤压研究内容包括原料经挤压后微观结构及物理化学性质的变化，挤压性能及原料本身特性对产品质量的影响等，为挤压技术在新领域的开发应用奠定了基础。挤压机有多种机型，本文主要研究螺杆挤压机，它主要由一个机筒和可在机筒内旋转的螺杆等部件组成。螺杆挤压机按螺杆数量分为单螺杆挤压机和双螺杆挤压机两大类。单螺杆与双螺杆挤压机的主要差别是其中物料的允许水分范围以及加工能力的差别应是最值得注意的方面。本文主要研究双螺杆挤压机。双螺杆挤压机是多螺杆挤压机中的一种，是在单螺杆挤压机的基础上发展起来的。在双螺杆挤压机的机筒中，并排安放两根螺杆，故称双螺杆挤压机。双螺杆挤压机按螺杆方向不同，可分为同向旋转和反向旋转两大类，本文主要研究同向双螺杆挤压机。同向旋转相较反向旋转，其优越性是很明显的，但这并非说同向旋转不存在问题。首先是推送效率问题，反向旋转式螺杆的挤压建立在类似于齿轮泵的原理上，物料在双螺杆内的流动不是由于摩擦牵引作用，而是因为机械的强制推送，物料能均匀分配给两螺杆，所以推送效率高。但双螺杆同向旋转式，按螺杆旋转方向，物料只送往螺杆转向端，物料分布偏向一方，其推送性只及反向旋转的一半左右。（2）挤压机的研究状况及其发展前景与传统生产工艺相比，挤压加工极大地改善了谷物食品的加工工艺，缩短了工艺过程，丰富了谷物食品的花色品种，降低了产品的生产费用，减少了占地面积，大大降低了劳动强度，同时也改善了产品的组织状态和口感，提高了产品质量。随着人民生活水平的提高和饮食结构的变化，随着对挤压机理研究的不断深入和新型挤压设备的研制开发，挤压食品的品种和产量将会日益增多，并朝着高效节能，产品风味多样化和美味化方向发展。与发达国家相比，我国在双螺杆挤出机的设计制造及应用方面存在很大的差距。国内双螺杆挤出机开发及研究工作起步较晚，因此产品档次较低，系列化程度低，多数产品的技术水平、螺杆、机筒的精度、整机性能和质量与目前发达国家的发展水平有一定差距。目前，我国生产的异向旋转双螺轩挤出机多为锥形双螺杆挤出机，平行异向双螺杆挤出机很少，并且多为中、小型机，国内所需的大型异向双螺杆挤出机几乎全部依赖进口。在双螺杆挤出机的设计、计算以及制造技术方面仍有不少难点需要克服，这些都制约了我国双螺杆挤出技术与装备的发展。随着国民经济的发展，大型塑料管材、型材、板材在石化、建筑、农业、国防等领域的应用日渐广泛。大型平行异向双螺杆挤出机的开发研制必将受到越来越多的重视。研究内容1.熟练掌握同向旋转型双螺杆挤压机的工作原理与结构2.熟悉同向旋转型双螺杆挤压机挤压过程中的螺杆结构设计与受力分析3.熟练掌握同向旋转型双螺杆挤压机的各参数的设计和各传动的结构设计拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析研究方法：根据课题所确定的挤压机种类，用途及生产能力确定挤压机的主要构件（例如螺杆，机筒）机构形式和尺寸参数，运动参数及动力参数（电机功率）。根据挤压机主要构件的形式，性质及运动参数，拟定整机的机械传动链和传动系统图。计算并确定各级传动的传动比，皮带转动，齿轮转动等传动构件的结构参数及尺寸，拟定机器的结构方案图。根据结构方案图，在正式图纸上拟定传动构件及执行构件的位置，然后依次进行执行构件及传动系统设计机体，操纵机构设计，密封及润滑的结构设计。研究计划及预期成果研究计划：2012年10月12日-2012年12月31日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，完成毕业设计开题报告书。2013年1月1日-2013年1月27日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年1月28日-2013年3月3日：毕业实习。2013年3月4日-2013年3月17日：单轴式和面机的主要参数计算与确定。2013年3月18日-2013年4月14日：单轴式和面机总体结构设计。2013年4月15日-2013年4月28日：部件图和零件图设计。2013年4月29日-2013年5月21日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：根据提供的主要构件参数而计算出的传动构件的参数，尺寸及机体等是合理的，可以进行正常的生产组装，最终达到和面机的工作要求。特色或创新之处传动紧凑、布置合理、方便装拆。已具备的条件和尚需解决的问题1、设计方案思路已经非常明确，已经具备使用CAD制图的能力和了解同向旋转型

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