【正文】 n, controlling and repairing of the extruder were also introduced. Keywords: gears。在現(xiàn)有擠壓機(jī)的基礎(chǔ)上，并參考了國(guó)內(nèi)外比較成熟的擠壓機(jī)設(shè)計(jì)方法，根據(jù)魚(yú)肉仿真食品的的特殊工藝要求，對(duì)擠壓機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)一臺(tái)雙螺桿擠壓機(jī)，其兩根螺桿同向旋轉(zhuǎn)，對(duì)食品物料具有強(qiáng)大的混合與反應(yīng)作用，并能產(chǎn)生較好的自潔作用，并對(duì)機(jī)器的傳動(dòng)部分進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿 擠壓機(jī) 及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 無(wú)錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書(shū) 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，有助于學(xué)生能掌握 和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，鍛煉工程設(shè)計(jì)能力。本文詳細(xì)的介紹了擠壓機(jī)的主要零部件分配箱、螺桿、機(jī)筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了相應(yīng)的校核計(jì)算；對(duì)主要傳動(dòng)零部件如分配箱大小齒輪，帶輪、從動(dòng)軸、鍵等進(jìn)行了設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并對(duì)軸承承載能力、壽命進(jìn)行了校核計(jì)算 。assignment tank。海洋經(jīng)濟(jì)將成為我國(guó)二十一世紀(jì)新的重要產(chǎn)業(yè)。 在海洋資源與淡水資源中，又?jǐn)?shù)魚(yú)類產(chǎn)量最大。因而對(duì)我們?nèi)祟悂?lái)說(shuō)，魚(yú)肉不僅提供維持身體機(jī)能不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且起到強(qiáng)身健體、延壽增智的效用，因而，魚(yú)肉成為人們?nèi)粘Ｉ钌攀辰Y(jié)構(gòu)中及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié) [1]。怎樣加工低值小雜魚(yú)，如何充分開(kāi)發(fā)利用其豐富的蛋白質(zhì)資源，已引起世界各國(guó)的重視。 日式魚(yú)糜制品的主要品種是模擬蟹腿等仿真食品，通過(guò)以下四種加工方法獲得，即壓模型、 纖維型、復(fù)合壓模型以及乳化型。乳化型是在加入油脂乳化后的魚(yú)糜糊灌入包衣中再 加熱使其凝固。 配合部分工藝 該部分工藝保證制品的組織質(zhì)地與被仿真對(duì)象相似。在魚(yú)糜糊中加入適量的食用纖維是模擬蝦仁生產(chǎn)的關(guān)鍵，同時(shí)加入少量真蝦肉糜及蝦汁提取液或蝦味素可使模擬蝦仁產(chǎn)品更趨完善。目前魚(yú)肉蛋白纖維制作方法主要有單紡絲粘結(jié)法（噴絲法）、壓延切絲法、高壓組織化法、向冷凍法、擠壓膨化法、擠壓噴絲凝膠法（注射擠出法〉）等本文主要研究為擠壓膨化法 。仿真食品是以魚(yú)糜為主要原料，添加一些營(yíng)養(yǎng)配料，通過(guò)特殊手段和加工工藝制成特定的生物體的仿真工程 制品，除了要求制品外形逼真外，更為重要的是要求被仿生物體與制品品質(zhì)相接近。但是如果研究取得成功，將會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 利用同向雙螺桿擠壓機(jī)壓縮得到的魚(yú)肉膨化仿真食品具有禽肉的咀嚼感，可以作為生產(chǎn)原料生產(chǎn)出各種不同口味的模擬仿真食品，可以有效合理的開(kāi)發(fā)利用各種低值動(dòng)物性蛋白源，可以生產(chǎn)出高附加值的產(chǎn)品及相關(guān)新型產(chǎn)品；另外由于原料處理只需去除魚(yú)頭和內(nèi)臟、無(wú)需剔除魚(yú)骨，不僅提高了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且高效、簡(jiǎn)單，利于工業(yè)化生產(chǎn)。根據(jù)要求，我們做出了一些創(chuàng)新，首先選用了較小長(zhǎng)徑比的螺桿，采用較深的螺距，來(lái)保證物料在機(jī)筒內(nèi)不至停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，保持產(chǎn)品的口味。在均化段采用加熱冷卻系統(tǒng)來(lái)較好的控制溫度，使從模頭出來(lái)的條狀物料的物理性能能滿足下一工序 —— 成型 —— 的需要。 通過(guò)雙螺桿擠壓機(jī)來(lái)改善單螺桿擠壓機(jī)不能對(duì)濕物料進(jìn)行加工處理的缺陷。目前己開(kāi)發(fā)或正在研究的品種有仿生（模擬）蟹肉 — 、 仿生〔模擬〕蝦仁、模擬貝肉、模擬干蝦仁、模擬火腿、模擬南瓜、模擬鮑魚(yú)肉、久仿生墨魚(yú)、仿生海膽、海味牛排閱、海洋牛肉等。 仿真食品的生產(chǎn)工藝與設(shè)備，將隨制品品種有所區(qū)別，但在如何使制品成形、如何保證制品品質(zhì)等方面存在一些共性問(wèn)題。也可以用凍魚(yú)糜，經(jīng)解凍一碎肉一 配料一擂潰一魚(yú)糜糊。澆注成形較容易實(shí)現(xiàn)，可以設(shè)想有一副可開(kāi)可合的模具，而模具內(nèi)有大蝦仁形狀的內(nèi)腔，將魚(yú)糜糊注塑到模具內(nèi)腔中，再對(duì)模具進(jìn)行加熱，等凝膠可脫模后，打開(kāi)模具，成形后的蝦仁落下，美國(guó)專利 〖 139】 介紹的方法就是如此。魚(yú)肉流變特性雖然有人作過(guò)研究，但針對(duì)魚(yú)糜糊特性的流變測(cè)量方法還有待探討，具體的流變特性系數(shù)有待進(jìn)一步確定，解決這些問(wèn)題是本文的研究?jī)?nèi)容。 仿真食品生產(chǎn)工藝研究 仿真食品質(zhì)量主要表現(xiàn)在口味、口感和外形上，通過(guò)魚(yú)糜糊工藝、魚(yú)絲工藝、仿真食品成形工藝反映出來(lái)。研究中小型仿真食品生產(chǎn)設(shè)備，在國(guó)內(nèi)推廣使用 ，也是本文的研究?jī)?nèi)容 。在雙螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)、計(jì)算以及制造技術(shù)方面 尚 有 很多 難點(diǎn)需要克服，這些都 限制了我國(guó) 在 雙螺桿 擠出技術(shù)與裝備 領(lǐng)域 的發(fā)展。在本次設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)置了推力軸承組了分擔(dān)載荷，同時(shí)設(shè)置碟性彈簧以緩沖吸振。 雙螺桿擠壓機(jī)作為一種多輸入多輸出的新型生化反應(yīng)器，研究其設(shè)計(jì)的方法、模型、手段及實(shí)驗(yàn)的理論根據(jù)等都是十分有意義的。這樣，單螺桿擠壓機(jī)就充當(dāng)了喂料裝置，它不僅能均勻的喂料，且能控制喂料量，滿足各種不同物料加工需要，避免進(jìn)料不均勻的現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。提供一種簡(jiǎn)單高效、可模擬出禽肉咀嚼感的魚(yú)肉擠壓膨化食品加工方法。 ⑵ 混合作用 圖 同向旋轉(zhuǎn)，物流在雙螺桿螺槽中的流動(dòng)情況 由于同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿在嚙合處的速度方向相反，一根螺桿要把物料拉入嚙合間隙，而另一根螺桿把物料從間隙中推出，結(jié)果使物料從一根螺桿轉(zhuǎn)到另一根螺桿（如圖 所示），呈“∞ ”型前進(jìn)，料流的方向改變，有助于物料的混合和均化 [7]。 常用擠壓術(shù)語(yǔ) 擠壓機(jī)個(gè)部分中都有其專業(yè)術(shù)語(yǔ)，其中以下最為突出：螺紋、齒根、螺紋、螺紋前沿、螺紋后沿、齒型、螺紋頭數(shù)、單頭螺桿、多頭螺桿、螺旋槽、螺桿通道的軸向面積、螺桿通道的展開(kāi)面積、高徑比，長(zhǎng)徑比，壓縮比。 螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 螺桿是擠壓機(jī)最重要的關(guān)鍵部件之一 ,其結(jié)構(gòu)及其幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)合理與否之間關(guān)系同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 到擠壓過(guò)程。對(duì)于φ 65 擠出機(jī)來(lái)說(shuō)，一般認(rèn)為Q/n1（ kg/h/r/min）是同規(guī)格機(jī)臺(tái)中比較好的比流量值。在保證物料膠體化的前提 下，螺桿的單耗應(yīng)以低值為好。根據(jù)蝦片生產(chǎn)的工藝要求，機(jī)筒溫度和壓力的大小對(duì)擠壓生產(chǎn)蝦片的產(chǎn)品品質(zhì)有著極大的影響，溫度升高有利于提高美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會(huì)降低模頭處的壓力。 螺桿傳動(dòng)系統(tǒng) 同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿的傳動(dòng)系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，一般采用外嚙合傳動(dòng)。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式： ； ； 。 ⑵ 螺桿直徑 Ds 的確定 螺桿直徑是螺桿主要參數(shù)之一，在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)，一般是根據(jù)所需的生產(chǎn)能力，理論公式來(lái)計(jì)算螺桿直徑是困難的，因此可選用以下方式，初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉(zhuǎn)速后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑： Q＝ βDs3 n 式中 Q —— 生產(chǎn)能力， kg/h Ds —— 螺桿直徑 ， cm n —— 螺桿轉(zhuǎn)速， r/min β —— 經(jīng)驗(yàn)出料系數(shù)，一般取 β＝ ~ 本設(shè)計(jì)中， Q＝ 120kg/h， n＝ 60r/min（工作轉(zhuǎn)速）， β＝ ，則 Ds＝ [Q/(β*n)]1/3 ＝ [120/(60)] 1/3 ＝ 取標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑 Ds＝ 65mm。 ⑷ 螺桿各段主要幾何參數(shù)的確定 物料在螺桿中的擠壓經(jīng)歷固體輸送、熔融和均化的過(guò)程。 b 螺距 S 沿輸送段到均化段方向，將螺桿成階梯形分成三段，螺距依次為 63mm、 53mm、 44mm。09＇，第二段 ψ2=14176。參 考［ 9］ Pg119 表 1310，無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 由于物料為高粘度物料，取φ 65mm 擠壓機(jī)的配合間隙δ 2＝ ~=~。 本設(shè)計(jì)中，各段螺紋統(tǒng)一取 傾角 α＝ 10176。 ⑴ 機(jī)筒結(jié)構(gòu)形式 成型擠壓機(jī)長(zhǎng)徑比較小，且本擠壓機(jī)機(jī)筒長(zhǎng)度較小，所以采用整體式機(jī)筒。 加料系統(tǒng) 本設(shè)計(jì)中采用單螺桿輸料，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機(jī)中。加熱冷卻裝置及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否得當(dāng)，將直接關(guān)系到擠 壓機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的質(zhì)量和能量的消耗。隨著溫度的升高，物料的粘度將會(huì)減小。因此，我們應(yīng)視溫度和壓力對(duì)生化反應(yīng)的影響程度，對(duì)機(jī)筒溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制和調(diào)節(jié)，以利于反應(yīng)正常進(jìn)行，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)中采用冷卻水管纏繞鑄入鋁塊中，安裝 在機(jī)筒表面進(jìn)行冷卻的方法，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 機(jī)筒冷卻裝置 模板裝置 ：熔融料的流道呈十分光滑的流線型，不得有突變，更不能有死角和滯留區(qū)；保證模板有足夠的壓縮比，使料能在模板內(nèi)形成必要的壓力；在強(qiáng)足夠的條件下，結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工制造和裝拆維修。 所以，選用材料為： 38CrMoAl氮化處理。 采用無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)，主要是因?yàn)槠涔ぷ魈匦郧€與擠壓 機(jī)的工作特性曲線很接近，如圖 所示。 為減小整機(jī)外形尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)置于下方，通過(guò)帶輪傳動(dòng)帶動(dòng)減速機(jī)。 m，調(diào)速范圍 132~1320r/min (2)總傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i 總 ＝ n 電機(jī) ／ n＝ 1320／ 100＝ (3) 帶輪傳動(dòng)比 由于設(shè)計(jì)中選用減速機(jī)，而分配箱內(nèi)齒輪又受螺桿中心距限制，傳動(dòng)比不大，因而減速機(jī)將承擔(dān)大部分的傳動(dòng)比，因此帶輪傳動(dòng)比可取較小值。 計(jì)算功率 Pc＝ KAP≤PP1 kW 工況系數(shù) KA 按輕微沖擊查表 1840 得 KA＝ 1 減速機(jī)傳遞功率 P＝ T 電 n 電 max／ 9550ηV＝ 1161320／ 9550＝ 則計(jì)算計(jì)算功率 Pc＝ 1 ＝ 查表 1832 選用 ZLY112 型減速機(jī)，其許用輸入功率 PP1＝ 20kW，傳動(dòng)比 i 減 ＝ 。 主要傳動(dòng)零部件設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 以下設(shè)計(jì)計(jì)算參考 [16]Pg195~196。／ a (式 131) ＝ 180176。 求 帶 根 數(shù) 帶根數(shù) 由表 1313 P0＝ ；由表 135 kα＝ 由表 132 kL＝ ；由表 134 △ P0＝ z＝ Pc／ [(P0＋ △ P0)kαkL] (式 1315 ) ＝ ／ [(＋ )] ＝ 取 z＝ 5 根 求 軸 上 載 荷 張緊力 F0＝ 500Pc()／ (vz)＋ qv2 ＝ 500()／ (5)＋ F0＝ 軸上載荷 FQ＝ 2zF0sin(α／ 2) ＝ 25sin(176。 已知：?jiǎn)蝹€(gè)小齒輪輸入功率 P＝ ηVη 減速機(jī) η 軸承 η 齒輪 ／ 2＝／ 2＝ ，轉(zhuǎn)速 n2＝ 60r/min，傳動(dòng)比 i＝ i 總 ／ iV／ i 減 ＝