双螺杆挤出机概要

湖南工业大学2010湖南工业大学2010届本科毕业设计（论文）#3.8.5键的校核轴I上的键校核选用普通平键A型，按1.5个键进行强度计算。轴直径为d=45mmA型普通平键尺寸bXh=14X9键长转矩L=60mmT=1050500N•mm许用挤压应力Q]二150N/mm2贝V有：I=L=60mm=115.3N/mm2<=115.3N/mm2<=150N/mm2pb==—pdhl1.5x45x9x60因此，该键可以安全使用。轴II上的键校核（1）大齿轮键校核选用普通平键A型一个轴直径为d=66mmA型普通平键尺寸bXh=20X12键长L=45mm转矩T=1940119N•mm许用挤压应力[b]=150N/mm2贝有：l贝有：l=L=45mmb=2Tb=2T=2x1940119=108.9N/mm2pdhl66x12x45丄]=150N/mm2p因此，该键可以安全使用。2）小齿轮键校核选用普通平键A选用普通平键A型，轴直径为d=63mmA型普通平键尺寸bXh=18X11A型普通平键尺寸bXh=18X11键长L=50mm转矩T=970060N•mm许用挤压应力[b]=150N/mm2贝有：l=L=50mm4T4x4T4x970060b==—pdhl63x11x50=112.0N/mm2<L150N/mm2p轴皿上的键校核选用普通平键A型，直径为d=78mmA型普通平键尺寸bXh=22X14键长L=45mm转矩T=2501942N•mm许用挤压应力Q]二150N/mm2贝V有：l=L=45mm4T1.5dhl4x4T1.5dhl4x19401191.5x78x14x45=105.3N/mm2<bl=150N/mm2p因此，该键可以安全使用。螺杆上的键校核选用普通平键A型，轴直径为d=45mmA型普通平键尺寸bXh=14X9键长L=60mm转矩T=896231N•mm许用挤压应力[b]=150N/mm2贝有：l=L=60mm4Tb=—pdhl4x896231Ll1==136.2N/mm2<b」=150N/mm245x9x65p因此，该键可以安全使用。3.8.6箱体的设计完整的减速器箱体上设有窥视孔、窥视孔盖、连通器、轴承盖、定位销、起箱螺钉、油标、放油孔、放油螺塞和起吊装置等。本设计为卧式减速器。减速器箱体设计数据如下表3.2所示。表3.2箱体参数名称符号尺寸箱座壁厚（511

箱盖壁厚111箱座上凸缘厚度b12箱盖凸缘厚度bi16.5底座凸缘厚度b227.5地脚螺栓直径df24地脚螺栓数目n6轴承旁连接螺栓直径di20盖和座连接螺栓直径d212轴承端盖螺钉直径d310检查孔盖螺钉直径d48定位销直径d8第4章双螺杆挤出机辅助系统的设计定量给料系统定量给料系统由电动机、减速箱、送料螺杆和加料斗组成。送料螺杆实行无级调速，其螺杆速度视双螺杆转速而定。也就是说，随双螺杆转速的提高而提高。一旦建立了平衡，送料螺杆的送料量就等于挤出量，也就等于工作产量。送料螺杆与挤出螺杆可实现同步调速，且转速可直接从仪表上显示出来。在减速箱内要加入30号机油润滑。另外，在加料斗内附有CJ—3型磁力架，可有效地防止钢制螺钉、铁屑导磁金属杂物随塑料原料混入挤出机螺杆内。保护螺杆不受损环。恒温系统恒温系统由电加热器和风冷却器组成，安装在机身内部。本部件可按设定温度值，起到对螺杆进行加热或冷却的作用。在开冷车时，可以加热螺杆。工作一段时间后，由于塑料受混炼及剪切作用，螺杆温度不断升高。为了不使螺杆过热，此时鼓风机冷却螺杆。通过本装置可使塑化温度均匀，物料不易分解，从而提高了塑料制品的质量。真空排气系统物料在挤出塑化过程中，往往夹带空气、吸附的水份以及在成型温度下所产生的挥发物。这些混合气体夹杂在物料中，如不及时排出，则会影响塑料制品的质量，使制品的表面和内部会出现孔隙、气泡、疤痕等现象。本系统的作用就是通过水环式真空泵将这些混合气体从料筒的排气口内吸出，排至室外，从而保证制品的质量。真空度可通过旋塞阀调节，一般可控制在负0.075MPa以下，或根据挤出工艺要求选定。本系统在真空泵进水管道上还设有电磁阀，其作用是在真空泵工作时才开启阀门，真空泵停止工作时，阀门则关闭，进水量大小可通过旋塞阀调节。电气控制系统电气控制部分由直流调速控制和加热控制系统两大部分组成，它们组装在机身一侧的电气控制箱内。加热系统通过温度指示调节仪实现加热部分温度的准确控制和在超温状态时进行超温报警和调节。直流调速系统本次设计的双螺杆挤出机的主螺杆电机采用了直流电机，主螺杆电机为直流电动机，其主要技术参数为：额定功率为55KW、额定电压440V、额定转速为500r/min。通过改变加在电动机电枢两端电压的大小，便可实现直流电动机的转速调节。电动机的速度由给定电压决定，测速发电机产生的速度反馈电压与速度给定电压相比较，其差值输入到速度调节器，经速度调节器的PI（比例积分）调节后的输出电压作为电流小闭环的电流指定值。电流反馈信号取自互感器，经整流后与电流指定值相比较，其差值输入电流调节器，经电流调节器调节后的输出电压去控制触发器的移相角度，从而改变可控硅的输出电压，使电动机的速度和速度给定值相一致，实现了速度的自动调节。速度调节环扩大了调速范围，维持了工作速度的恒定，实现了转速的无差调节。电流调节环可把起动电流稳定在允许的最大值，达到最优控制。在过载或堵转时可获得理想的下垂特性。在电阀电压波动时，由于其的快速作用，保证了电机的转矩平衡，而不致产生自转速量的变化。本调速系统采用了新一代的可控硅调速装置，相同于进口系统，主控制板采用紧凑板结构，调节器、触发器及保护环节集中在一快板上。主回路器件选用了可控硅模块，主机的控制装置集中在一个小型笼式箱体内，主控板与箱体的连接采用翻板方式，能旋转，具有结构紧凑，技术先进，性能可靠，使用维护方便等优点。主螺杆电机采用三相全控桥具有速度控制和电流控制的双闭环调速系统，其具有良好的动态性能和静态指标。加热控制系统本挤出机加热控制回路用小型断路开关代替了老式的熔断器，在过载和短路保护时，小型开关自动断开，在故障排除后，则可重新合上该开关，继续参加工作。加热装置采用电阻加热器，其中料筒上的三段加热装置采用了先进的瓷块加热器，其热容量高，寿命长，安装使用方便，且安全可靠。本系统共设置了十二组加热段：螺杆油温加热段功率为15KW料筒第一段加热功率为6KW料筒第二段加热功率为2.5KW料筒第三段加热功率为3KW合流芯加热功率为2KW在控制箱前端部设置了五组电加热器和热电偶的插接装置，供用户选择使用，每组最大输出功率不得超过7KW。加热器供电电压采用220V/380V三相四线制的供电方式，使装置在加热过程中电网三相负荷保持平衡。同时也可用于单相220V和线压380V的加热装置上。在控制箱的每个温度指示调节仪下方，设置了三只加热指示灯，当电加热圈加热时，指示灯发亮，当电加热圈中有一组加热元件损坏时，对应的指示器熄灭，及时反映出该组电热圈有否损坏，以便及时进行更换，保证加热要求。加热段的温度控制采用了国际DIN规格（96X96）的时间比例式温度指示调节仪，配用热电偶实现现温度的检测指示，调节和自动控温。至此，整个同向啮合双螺杆挤出机的设计已基本完成。结论经过三个月的专心设计，我的毕业设计已经接近尾声。毕业设计是我们每个大学生大学生活的最后一个重要环节，是对大学四年学习过程综合能力的考核。对每个学生来说，毕业设计既总结了我们大学所学的理论知识，又给我们提供了应用所学知识和锻炼动手能力的机会，是对大学四年学习的检验和完善。我的毕业设计题目是工业用复合塑料挤出机的设计。这次所设计的双螺杆挤出机，所涉及的知识较为广泛，所以整个设计过程又是一个学习的过程。通过不断地查阅资料、请教老师，并且进行现场参观与实物测绘，对有关塑料机械的理论知识和设计有了较深程度的认识，增强了实际操作经验。同时，为日后工作的独立设计能力打下了一个良好的基础。既借鉴了前人已有的优秀成果，同时也渗入了自己的汗水。双螺杆挤出机用于工业生产，不但需要具有通用挤出机的功能，而且还要具备物料加入量控制和物料混合的功能。通过这次毕业设计，我学会了如何查阅资料，如何应用已学过的知识，体会到了所学理论知识的重要性，逐渐形成了一套自己的从提出问题，到分析问题，最后到解决问题的思路。这些都会使我在将来的学习和工作中受益匪浅。由于所学知识有限，以及缺乏实际经验，因此，我的毕业设计中难免存在缺陷和不足之处，恳请各位老师及评阅者批评指正，我将在今后的学习和工作中进行弥补。参考文献耿孝正.双螺杆挤出机及其应用.北京:中国轻工业出版社.2003程志红,唐大放.机械设计课程上机与设计.南京:东南大学出版社.2006唐大放，程志红.机械设计工程CAD.徐州：中国矿业大学出版社.2003濮良贵，纪名刚.机械设计.北京:高等教育出版社.2006甘永立.几何量公差与检测.上海：上海科学技术出版社.2005朱复华.基础理论及应用.北京：中国轻工业出版社，2001益小苏.高分子材料的制备与加工.浙江：浙江大学出版社.1997王善勤.塑料挤出成型工艺与设备.北京：中国轻工业出版社.1998王旭，王积森.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社.1999吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999致谢本文是在导师林益平老师的悉心指导下完成的，字里行间都凝聚者导师的智慧和心血。半年来，导