SJ80-25挤出机中间轴设计
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SJ80-25挤出机CAD装配图A0.dwg
SJ80-25挤出机中间轴设计说明书.doc
中间轴A1.dwg
螺杆A1.dwg
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PE管材。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AutoCAD绘制螺杆、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
Abstract
Plastic extrusion machine called extruder (aka extruder), plastic extruder also belongs to one of the types of plastic machinery, plastic extruder is often referred to the as the host, and its support of the subsequent equipment, plastic extrusion molding machine is known as auxiliary machines. The general extruder has five major parts: the extrusion part, the transmission part, the machine head, the heating and cooling system, the electric control system. Extruder for the production of PE pipe. The pipe has the advantages of heat resistance, aging resistance, high mechanical strength, environmental stress cracking resistance, creep resistance, etc. it is the first choice for the transportation of gas and city water supply pipeline between city and city.
Extruder is the plastic industry's most basic processing machinery, extruder according to the direction of the flow of the nose and the angle between the center line of the screw, can be divided into a right angle head and nose, etc.. The working mechanism of the screw extruder is to rely on the pressure and shearing force produced by the rotation of the screw, so that the material can be fully mixed and uniformly mixed. Strip plastic join feeding port, under the action of the screw rotation, plastics are rubbed into ball shape along the screw groove rolling forward, for screw shear, compression and stirring plastics by further mixing mixing and plastication, temperature and pressure gradually increase, showing a viscous flow state, to a certain pressure and temperature through the head, finally get the desired shape of semi-finished products.
Plastic extruder can be basically classified as twin screw extruder, single screw extruder and rare multi - screw extruder and non - screw extruder. This design first introduced the screw extrusion machine classification and development prospects, secondly for the overall program of determining section, detailed introduces the basis for the selection of the design. Finally, as part of the overall design relates to the parameters in the process of determining. The use of AutoCAD drawing screw, shaft and frame parts diagram; extruder overall structure.
Keywords: Extruder; Screw; Head; Shaft; Frame
目 录
第一章 引言 1
1.1 塑料挤出机概述 1
1.2 塑料挤出机的组成 1
1.3 挤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
2.1 主体布置 3
2.2 轴向力的传递方式 3
2.3 减速器主轴轴承的布置形式 3
第三章 螺杆 4
3.1 材料与技术要求 4
3.2 结构设计及主要工艺参数设计 4
3.3 螺杆消耗的功率的计算与电机选择 5
3.3.1 功率的计算 5
3.3.2 选择电机 6
3.4 螺杆强度校核 7
3.4.1 剪应力计算 7
3.4.2 压应力的计算 7
3.4.3 弯应力的计算 8
3.5 螺杆的主要参数 8
第四章 机筒 10
4.1 机筒的整体联接布置 10
4.2 材料与技术要求 10
4.3 机筒的初步设计 10
4.4 加热冷却通道的设计及校核 10
4.5 机筒的强度校核 12
4.5.1 工作应力 12
4.5.2装配应力 13
4.5.3 合成应力 14
4.6 机筒上各处连接螺栓的校核 15
第五章 传动系统设计计算 17
5.1 传动部分的设计参数的计算 17
5.2 计算传动装置的总传动比，并分配传动比 17
5.3运动和动力参数的计算 18
5.3.1 各轴转速 18
5.3.2 各轴输入功率 18
5.3.3 各轴输出功率 18
5.3.4 各轴输出扭矩 18
第六章 齿轮传动设计 20
6.1 高速级齿轮传动的检验计算 20
6.1.1 精度等级的选取 20
6.1.2 初选齿数 20
6.1.3 螺旋角的选取 20
6.2低速级齿轮传动的检验计算 24
6.2.1 精度等级的选取 24
6.2.2 初选齿数 24
6.2.3 螺旋角的选取 24
第七章 轴的设计 29
7.1各轴轴径的初步计算 29
7.1.1. 各轴轴径的初步计算 29
7.2轴的轴向长度的确定及减速箱的初步设计 30
7.3轴的具体结构设计 30
7.3.1 高速轴 30
7.3.2 中间轴 31
7.3.3 低速轴 31
7.4各轴的强度校核 32
7.4.1 高速轴 32
7.4.2 中间轴 33
7.4.3低速轴 36
7.5 轴上个平键校核 37
7.5.1 平键的强度条件 37
7.5.2 低速轴与大齿轮轴 38
7.5.3告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
8.1高速轴轴承 39
8.2中间轴轴承 40
8.3低速轴轴承 41
第九章 螺杆与低速轴联接部分的计算与校核 43
9.1联轴器的选择 43
9.2花键的选择校核 43
9.3低速轴带花键部分的强度校核 43
9.4推力轴承的选择与校核 44
结论 45
参考文献 46
致谢 47
第一章 引言
1.1 塑料挤出机概述
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。
1.2 塑料挤出机的组成
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。
整机共有四个加热区段：螺杆，机头，机筒上两处
1.3 挤出机工艺参数的确定
螺杆直径 D=80 mm
长径比 L/D=25
螺杆转速 N=55 r/min
主电机型号 直流Z4-250-21
电机转速(同步) 1500r/min
电机额定电压 440V 50HZ
电机额定功率 N=110kw
生产能力 Q=0.65 =0.065
结论
挤出机是塑料行业最基本的加工机械，挤出机的发展水平直接影响塑料产品的质量。挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。
（1） 螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。
（2） 机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。
（3） 料斗：料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。
（4） 机头和模具：机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均 压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
参考文献
[1]邱一怀.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2012.
[2]刘莹.机械基本原理[M].山西人民出版社,2015.
[3]王伯平.互换性与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2011.
[4]孙威廉,魏凤兰.工程材料[M].北京:中国农业大学出版社,2013.
[5]余惠利.机械设计[M].科学出版社,2011.
[6]大连理工大学工程画教研室.机械制图[M].北京:高等教育出版社,2012.
[7]吴宗泽.机械设计课程设计手册[M].北京:高等教育出版社,2014.
[8]徐斌,欧中文.中国机械工程[J],2014,11(6):707-712.
[9]朱冬梅.画法几何及机械制图[M].北京:高等教育出版社,2011.
[10]张玉华.机械零件的结构设计[M].北京:机械工业出版社,2015.
[11]朱福华.挤出机设计[M].北京化工学院出版社,2013.
[12]李住国.机械润滑与诊断[M].北京:化学工业出版社,2010.
[13]张展.机械设计通用手册[M].北京:机械工业出版社,2012.
[14]王茂元.机械制造技术(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2012.
[15]管俊杰.数控加工工艺[M].西安:西南交通大学,2011.
[16]吴拓.机械制造工艺与机床夹具[M].北京:机械工业出版社,2010.
[17]赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M],北京:机械工业出版社,2006.
[18]陈红军.实用机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,2010.
[19]金福昌.袖珍车工手册[M].北京:机械工业出版社,2010.
[20]Bruce Eckel.Think in CAD[M]3rd.New Jersey:Prentice Hall,2012.
致谢
作为一名大学生，毕业设计是检验四年来所学知识的标准，经过一个学期的努力，终于完成了毕业设计的所有内容，经过本次设计，我对专业知识有了更具体的认识和更系统的理解。以前这些知识只是被凌乱的堆积起来不能灵活的解决现实问题，通过本次设计，我深感到自己运用专业知识的能力得到了很大的提升，我深感其中对我帮助最大的就是我的指导教师王静伊老师，她具有丰富的专业知识和白问不厌的态度，在我毕业设计的完成过程中给了我很多的帮助。其次，我还要感谢我的同学和朋友们，在大学四年中给了我很多帮助和照顾。
在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，王老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了X老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。 在论文的写作过程中，也得到了许多同学的宝贵建议
毕业设计是我们在大学最后一次作业，也是我们走向工作岗位的桥梁，在这个过程中，各方面都会得到锻炼和提高，特别是动手能力和思考能力。特别是实践能力的培养，理论与实践的结合，才是我们应该学习的重点。而这次毕业设计给我们提供了哟个舞台，为我们快速进入工作状态提供了一次机会。在这次毕业设计中，我的指导老师王静伊老师为我们提供了极大的帮助与指导，为我们顺利完成这次毕业设计打下了坚实的基础。她的谆谆教诲和敬业精神、无私的奉献精神与严谨的治学精神深深感染了我们每一个人。在这次设计中，我们不仅学到了知识。更重要的收获是积极乐观的态度，做人的道理和严谨的治学精神与团结协作的精神，这对我们以后来说无疑是一笔巨大的财富。
允许我再一次向王老师以及在毕业设计当中给予我帮助的老师表示诚挚的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。 最后，向在百忙中抽出时间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心感谢！
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