同向旋转型双螺杆挤压机及传动系统设计【6张图/21900字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份。43页。21900字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。

图纸共6张，如下所示
A0-分配箱.dwg
A0-总装图.dwg
A2-分配箱轴承座.dwg
A2-机头.dwg
A2-螺杆.dwg
A2-齿轮轴.dwg

毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题：
1、题目　 同向旋转型双螺杆挤压机及传动系统设计 　
2、专题　 　
二、课题来源及选题依据
食品挤压技术具有加工范围广、生产效率高、产品质量好、加工过程无污染等特点。双螺杆挤压机由于具备输送能力强、调控性能强的优点，广泛用于加工各种食品。本课题的任务是设计一台双螺杆挤压机，其两根螺杆同向旋转，对食品物料具有强大的混合与反应作用，并能产生较好的自洁作用，并对机器的传动部分进行重点设计。 
通过本课题的设计，有助于学生能掌握和运用专业知识，锻炼工程设计能力。 
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
① 查阅和整理资料，包括一篇与课题相关或相近的外文资料并进行翻译； 
② 确定课题的总体设计方案，进行开题报告； 

③ 进行相关参数的选择、计算和校核； 
④ 对同向旋转型双螺杆挤压机进行总体设计，绘制总装图； 
⑤ 对传动系统进行详细的计算与设计，绘制部件图和典型零件图； 
⑥ 对整个设计过程作出总结，撰写设计说明书。 
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

Abstract

This article analyzed the food simulation market demand and the production present situation first, through analysis to the prawn cracker and as well as with the traditional processing craft contrast from the theory to use the extruder to produce the food craft feasibility and the economical feasibility. Next, analyzes the single screw rod extruder with the double screw rod extruder characteristic as well as the production craft need, had determined digestion and agitation through the single screw rod extruder first, then uses the double screw rod to extrude the shaper formation the production process. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and the special working craftwork requires of the snack foods, then, we improved 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.

Keywords: gears;assignment tank;Twin-screw Extruder

目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
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

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双螺杆挤压机原理结构等知识。
2、使用CAD制图能力尚需加强，结构设计能力尚需加强。