【正文】 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 單螺桿擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 083 班 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 講 師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○一二年六月黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，塑料 加工設(shè)備已滲透 到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，成為我國(guó)機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用。其中塑料成型機(jī)械是塑料工業(yè)中的一個(gè)重要組成部分，是完成塑料制品生產(chǎn)成型的必要手段。而擠出成型又是塑料成型加工的重要成型方法之一。 本文主要 講述其基本成型原理、結(jié)構(gòu)組成、主要技術(shù)參數(shù)、主要零部件及有關(guān)的調(diào)控系統(tǒng)和輔助裝置、設(shè)備的安全操作和維護(hù)保養(yǎng)以及主要故障的排除等內(nèi)容，并闡述這些內(nèi)容之間的相互關(guān)系及影響。 并且在講解單桿塑料擠出機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和有關(guān)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具體深入分析問(wèn)題，理論與實(shí)際相結(jié)合，并 從機(jī)理、結(jié)構(gòu) 以及塑料成型工藝、設(shè)備的調(diào)控、安全及維護(hù)保養(yǎng)等方面綜合分析問(wèn)題，找出矛盾的主要方面，選擇最優(yōu)的改進(jìn)方案， 來(lái)提高單桿塑料擠出機(jī)的綜合水平，從而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 關(guān)鍵詞 單螺桿 ；擠出機(jī)； 塑料成型機(jī)械 ； 擠出原理； 塑料成型工藝 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract In recent years, with the rapid development in the plastic industry, plastic product has been continuously enlarged in application field。 The plastic machine has been used in many fields that is detached to the national economy, has bee the important part, and this role is getting gradually important. while plasticmolding machinery plays a vital role in plastic industry, and it is the necessary way to acplish the plasticmolding, whereas the injection machine is one of the most crucial methods to make the plasticmolding. It is mainly involved in the basic molding principle, structure position, chief tech parameter, general parts and relevant coordination system, assist equipment, and how to operate safely and maintain, as well as how to obviate the error, surly the connection and mutual impact among these item. Furthermore, on the basis of working principle, structure, and relevant subjects, this thesis gives a deeper analysis, both theoretically and practically, and a benign promotion to the traditional types. It does study on the problem of principals, structure, plasticmolding process in synthesis, separate the main contradiction and optimize the plan in order to benefit the highest profit and social interest. Keywords singlescrew。 extruding machine。 plasticsshaping machine 。Extrusion principle。Plastic injection molding process. 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘 要 ?????????????????????????????????? I Abstract????????????????????????????????? II 第 1 章 緒論 ??????????????????????????????? 1 單螺桿擠出機(jī)??????????????????????????? 1 基本操作 ???? ? ????????? ?????????? ?? 1 排氣擠出機(jī) ????????? ? ??????????? ???? 2 橡膠擠出 ?? ???????????????????????? 2 多螺桿擠出機(jī)??????????????????????????? 3 雙螺桿擠出機(jī) ???????????????????????? 3 多螺桿擠出機(jī) ? ??? ???????????????????? 3 新型擠出機(jī) ????????????? ???? ?????????? 4 手提式擠出機(jī) ? ?????????????? ????????? 4 磨盤式擠出機(jī) ????????????? ?? ????????? 5 往復(fù)螺桿擠出機(jī) ?????????? ? ???????????? 5 本文的主要內(nèi)容 ??????????? ???? ?????????? 6 第 2 章 擠出機(jī)總體方案的確定 ???????? ????? ??????? 7 擠出機(jī)總體方案布局的基本要求 ???????? ? ????????? 7 螺桿類型的確定 ???????????? ?? ???? ??????? 7 螺桿的工作性能指標(biāo)評(píng)定 ?????????????????? 7 螺桿的選用原則 ?????????????????????? 8 螺桿的分類 ?????????????? ???? ?????? 8 螺桿方案的確 ????????????? ?? ???????? 8 機(jī)筒類型的確定????????????? ? ??????????? 8 本章小結(jié) ??? ? ???????????? ?? ? ????????? 9 第 3章 擠出機(jī)的整體設(shè)計(jì) ???? ??????????????????? 10 聚苯乙烯 的基本特征 ??? ?? ???????? ????????? 10 螺桿設(shè)計(jì) ?????????????????????? ??? ?? 10 螺桿深度和壓縮比的確定 ????????? ? ??????? 10 螺距和螺紋升角的確定 ?????????????????? 15 螺 紋頭數(shù) ??????????????????? ??? ?? 16 三段式螺桿長(zhǎng)度的確定 ??????????? ???? ??? 16 螺紋斷面設(shè)計(jì) ? ? ????????????? ?? ????? 20 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 螺桿設(shè)計(jì)的校核 ????????????? ??? ? ? ??? 22 螺桿與機(jī)筒的間隙 ??????? ? ??? ?? ? ???? ? ? ??? 26 加料裝置 ???????????????? ??? ??? ??? ?? 26 加熱冷卻裝置 ?????????????? ??? ??? ??? ?? 26 本章小結(jié) ??????????? ? ???? ??? ??? ??? ?? 27 第 4 章 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ???? ? ???????? ??? ??? ??? ?? 28 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ?????? ??? ??? ??? ?? 28 減速器傳動(dòng)比的分配 ? ? ???????? ? ? ?? ????? 28 減 速器各軸動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 ??????? ? ? ?? ????? 28 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ???? ? ???????? ??? ??? ??? ?? 28 高速級(jí)齒輪的計(jì)算 ? ???????? ??? ??? ??? ?? 28 低速級(jí)齒輪的計(jì)算 ? ? ????????? ??? ? ??? ?? 31 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ??? ? ????? ? ???? ??? ??? ??? ?? 34 輸入軸軸Ⅰ的設(shè)計(jì) ???? ? ???? ??? ?? ? ??? ?? 34 中間軸軸Ⅱ的設(shè)計(jì)和計(jì) ??? ? ???? ??? ?? ??? ?? 35 輸出軸軸Ⅲ的設(shè)計(jì) ???? ? ???? ??? ??? ??? ?? 36 鍵的選擇與校核 ??? ? ????? ? ???? ??? ??? ?? ?? 38 滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 ? ????? ? ???? ??? ??? ?? ?? 40 潤(rùn)滑與密封 ???? ? ?????????? ??? ??? ??? ?? 40 減速器的設(shè)計(jì) 資料 ?? ? ????????? ??? ??? ??? ?? 41 本章小結(jié) ???? ? ?????????? ??? ???? ??? ?? 41 結(jié)論 ????????????????????????????????? 42 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????? 43 致謝 ????????????????????????????????? 44 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 單螺桿擠出機(jī) 螺桿擠出機(jī)分為單螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出。單螺桿擠出機(jī)是聚合物工業(yè)中最重要 的一類擠出機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)為成本較低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固而可靠、以及滿意的性能成本比。常規(guī)塑化擠出機(jī)的螺桿具有 3 個(gè)不同的幾何段，見圖 ： 圖 常規(guī)擠出機(jī)螺桿幾何形狀 這種幾何形狀也稱之為“單級(jí)”。“單級(jí)”是指這種螺桿盡管有 3個(gè)不同的幾何段，但事實(shí)上僅有一壓縮段，第一段 (最靠近進(jìn)料口 )的螺槽 — 般較深。此段中的物料大都處于固體狀態(tài)。此段稱之為螺桿的進(jìn)料段。最末段 (最靠近模頭 )的螺槽通常較淺。此段中的物料大都為熔融狀態(tài)。此蟬桿段稱之為計(jì)量段或擠出段。第二段連接進(jìn)料段和計(jì)量段。此段稱之為過(guò)渡段或壓縮段。多數(shù)情 況下，螺槽深度 (或螺棱高度 )從進(jìn)料段向計(jì)量段以線性方式減小，因而使物料在螺槽中經(jīng)受壓縮．以后將證明這種壓縮作用在多數(shù)悄況下對(duì)擠出機(jī)的正確運(yùn)行是必不可少的。 基本操作 單螺桿擠出機(jī)的操作相當(dāng)簡(jiǎn)單。物料從加料斗進(jìn)入。通常物料靠重力由加料斗流入擠出機(jī)機(jī)筒。有些物料在干燥狀態(tài)不易流動(dòng)，必須采用特殊措施防止物料在進(jìn)料斗中掛料。物料一旦落入擠出機(jī)機(jī)簡(jiǎn)，即處于擠出機(jī)螺桿和機(jī)筒之間的環(huán)狀空間內(nèi)，并進(jìn)而為螺棱的主動(dòng)螺腹和被動(dòng)蝶腹螺槽所包圍。機(jī)簡(jiǎn)靜止而蟬桿旋轉(zhuǎn)。因此，摩擦力都作用于物料以及機(jī)筒和螺桿表面。至少物枓處于 固體狀態(tài) (低于熔點(diǎn) )，這些摩擦力負(fù)責(zé)向前輸送物料。 物料向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，即因摩擦產(chǎn)生的熱和機(jī)筒加熱器傳導(dǎo)的熱而被加熱。當(dāng)物料溫度超過(guò)其熔點(diǎn)，則在機(jī)筒內(nèi)表面形成熔膜，塑化段即由此開始。必須指出，塑化段起點(diǎn)通常不是壓縮段起始點(diǎn)。各功能段的分界線取決于聚合物性能、擠出機(jī)幾何黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 形狀以及操作條件。因而，分界線可因操作條件改變而改變。然而，螺桿的幾何段由設(shè)計(jì)確定，不因操作條件的變化而變化。當(dāng)物料向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，在各個(gè)位置的固態(tài)物料量將因熔融而減少。當(dāng)全部固態(tài)聚合物消失時(shí)則達(dá)到塑化段末端