【正文】 計(jì)算式如下： 221 1 1 1 1 11222 2 2 2 2 22（ )4( ) 4S m e D d F Si S m e D d F Sp p = 平 均平 均 ） （） （ （ ） 式中 1S 、 2S —— 分別為加料段、擠出段的螺距 1m 、 2m —— 分別為加料段、擠出段的螺紋頭數(shù) 1e 、 2e —— 分別為加料段、擠出段平均直徑處的螺紋軸向厚度 圖 開(kāi)槽螺紋 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件的設(shè)計(jì) 13 D、 d —— 分別為螺桿外徑、根徑 1F、 2F —— 分別為加料段、擠出段的嚙合面積的一半 因?yàn)?螺桿等深，截面形狀一 樣 ， 且是 單頭螺紋， 12DD? ， 12dd? ， 12e e b??， 121mm??，嚙合面積 1F 、 2F 忽略 ，由式（ ）初步 估算壓縮比 ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 2 2 5 4 8 3 6 8 1 . 6 4 2 8i S e S e? ? ? ? ? ? ? 螺桿的強(qiáng)度校核 材料選取 螺桿材料選用 38CrMoAlA，氮化處理，其綜合性能較好，使用廣泛。 參考 ??9 ，一般取 85mm? 擠壓機(jī)的配合間隙 2 ? ? 。 s? 176。 3 各段長(zhǎng) L 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) ??9 ，確定各段長(zhǎng)如下： 加料段 1 3 0 % 6 5 % 4 5 9 9 9 4L L m m??，取螺距 1 54S mm? 的整倍數(shù)， 1 540L m? 熔融段 2 5 0 % 6 0 % 7 1 5 9 1 8L L m m??。因此，整個(gè)螺桿的設(shè)計(jì)通常分為三部分。 螺桿直徑 Ds 的確定 螺桿直徑是螺桿主要 的 參數(shù) 之一，在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)，一般是 根據(jù) 生產(chǎn)能力 和 理論公式來(lái)計(jì)算螺桿直徑 ，這種方法是比較 是困難的 ，因此可選用 下列 計(jì)算 方式 進(jìn)行計(jì)算 ， 在 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： 3SQ D n?? () 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位 論文 10 式中 Q —— 生產(chǎn)能力， kg/h sD —— 螺桿直徑， cm n —— 螺桿轉(zhuǎn)速， r/min ? —— 經(jīng)驗(yàn)出料系數(shù)，一般取β＝ ~ 本設(shè)計(jì)中， 150Q kg h? ， 40 minnr? （工作轉(zhuǎn)速）， ?? ， 由式（ ）得 ? ? ? ?1 / 3 1 / 31 / 3D [ Q / ( * n ) ] Q / ( * n ) 1 0 0 / ( 0 . 0 0 4 8 5 ) 8 . 5 5 0s cm?? ? ? ? ?＝ 取標(biāo)準(zhǔn)螺桿直徑 85sD mm? 。普通螺桿按其螺紋升角和螺槽深度可分為三種形式： ； ； 。螺桿加工制造困難，影響螺桿的壽命。溫度的波動(dòng)可以通過(guò)粘度η的波動(dòng)而影響 Q 的穩(wěn)定性。習(xí)慣上為衡 量螺桿加工不同物料所消耗的機(jī)械功率大小，如果機(jī)筒外加熱功率相同時(shí) ，以螺桿每單位生產(chǎn)能力所消耗的機(jī)械功率作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，稱為螺桿 的單耗 N/Q。同規(guī)格的螺桿在加工同一種物料時(shí)的比流量，在一定程度上說(shuō) 明了螺桿的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別：（見(jiàn)表 21） 表 21 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析表 總體類(lèi)型 不同類(lèi)型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 外觀形式 臥式螺桿擠壓機(jī) 螺桿在空間呈水平放置，尺寸大小影響占地面積，對(duì)空間高度影響不大 計(jì)量部分的螺桿和機(jī)筒易于磨損 立式螺桿擠壓機(jī) 螺桿在空間呈豎直 減速箱選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)受限制，空間高度要求高 聯(lián)接形式 整體式螺桿擠壓機(jī) 結(jié)構(gòu)緊湊 不便于加工和裝拆、維修 動(dòng)力源和傳動(dòng)裝置位置 電機(jī)置于機(jī)器旁側(cè) 便于電機(jī)及機(jī)器維修 占地面積大 電 機(jī) 置于 減速 箱 前部，擠壓系統(tǒng)下部 機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，外觀整齊 要求設(shè)計(jì)帶等傳動(dòng)系統(tǒng)，傳動(dòng)效率低 電 機(jī) 置于 減速 箱 后部，與機(jī)器成一體 與機(jī)器構(gòu)成整體，有利于選用標(biāo)準(zhǔn)減速器，有利于互換性和滿足加工要求 軸向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，占地面積相應(yīng)增大 電機(jī)置于減速器上部 占地面積小 由于振動(dòng)問(wèn)題，要求支架有足夠剛度 料 倉(cāng) 喂料裝置 機(jī)筒擠壓 成型 加熱與冷卻 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件的設(shè)計(jì) 7 結(jié)論：通過(guò)以上分析，結(jié)合本課題的實(shí)際情況，擬采用臥式分段式結(jié)構(gòu)形式，動(dòng)力源和傳動(dòng)裝置位置選用電機(jī)置于減 速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部。 ⑶ 自潔性能 反向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，在嚙合處螺紋和螺槽間，存在速度差，在相互擦離的過(guò)程中，相互剝離粘附在螺桿上的無(wú)聊，使螺桿得到自潔。 根據(jù)雙螺桿的旋轉(zhuǎn)方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構(gòu)成在橫向和長(zhǎng)度方向是全開(kāi)的全閉的，或半開(kāi)半閉，因而形成的 C 形小室可以是相互連通的，也可以是完全封閉的。采用雙螺桿擠壓機(jī)一是能運(yùn)用少量能量加工谷物食品 ,，二是可以加入更多的配料加工 ,所以可以生產(chǎn)出不同口味的食品 ,從而能不斷地創(chuàng)新 ,更好地 滿足市場(chǎng)需求和創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 物料從 高溫 高壓 下 被擠出 降 到常壓 狀 態(tài)時(shí) ,物料中的水蒸發(fā) 產(chǎn)生 巨大的 壓力 ,就會(huì) 膨化成型 ， 產(chǎn)生 許多帶細(xì)微 的孔狀 。 但是 纖維素 比較 難溶 ,人體 很難 吸收 , 口感 不好 ,它的 開(kāi)發(fā)和利用 被限制了 。在雙螺桿擠壓機(jī)螺槽與筒壁之間剪切力的作用下 ,物料中的蛋白 被強(qiáng)烈地展開(kāi) , 出 現(xiàn) 了 相對(duì)地直線 形狀。和同向旋轉(zhuǎn)不同的是物料在螺桿內(nèi)會(huì)形成的 C 形段，由于兩根螺桿旋向相反，只能在一根螺桿內(nèi)向排料口作軸向平移，而不可能從一根螺桿移向另一根螺桿 ，直至從排料口擠出。因此，目前這種向內(nèi)反向旋轉(zhuǎn)式很少采用，僅用于非嚙合雙螺桿擠壓機(jī)上。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位 論文 4 2 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的簡(jiǎn)介 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)的特點(diǎn) 反向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠壓機(jī)一般采用兩根尺寸完全相同的螺桿 ,但是其螺紋方向相反。雙螺桿擠出機(jī)因其 工作性能高、工作效率大 , 受到了食品行業(yè) 和橡塑行業(yè) 的 較高 重視。 雙螺桿擠壓機(jī)的前景和未來(lái) 近幾年 雙螺桿擠壓技術(shù)得到了迅速地發(fā)展。 用于食品生產(chǎn)的螺桿擠壓機(jī)具有工藝簡(jiǎn)單、一機(jī)多用、連續(xù)性好、效率高、能耗低、成本少、收益高的特點(diǎn)。 70 年代開(kāi)始 ， 食品擠壓技術(shù)和擠壓加工機(jī)械 在中國(guó)開(kāi)始研究 。 只需簡(jiǎn)單地更換擠壓模 板，就能生產(chǎn)不同樣式的產(chǎn)品 。 物料中的水分不會(huì)沸騰蒸發(fā) ,出現(xiàn) 熔融狀態(tài)下的物料 。所以用蒸煮擠壓法生產(chǎn)可以取得更好的混合效果，原料利用率高，營(yíng)養(yǎng)損失小，生產(chǎn)出的食品口感，香味的持久力都比傳統(tǒng)的加工方法好。50 年代初的蒸煮擠壓機(jī)已經(jīng)基本上取代了當(dāng)時(shí)的餅干賠烤 60 年代至今擠壓機(jī)的技術(shù)以及理論得到了飛速發(fā)展，對(duì)擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)、擠壓過(guò)程機(jī)理進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)擠壓機(jī)理的探討，進(jìn) 一步研究各種谷物以及蛋白類(lèi)食物在擠壓過(guò)程中發(fā)生的一系列變化，以及擠壓食品的營(yíng)養(yǎng)與吸收問(wèn)題 。 隨著擠壓技術(shù)的發(fā)展和成熟 ，初步混合原料后，就可用一臺(tái)擠壓機(jī)完成 以上繁瑣的食品生產(chǎn)工序 ，制成 各式各樣、品種繁多、味道獨(dú)特的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在再經(jīng)油炸或微波、烘干、調(diào)味后就可以在市場(chǎng)上銷(xiāo)售了 ，只要簡(jiǎn)單根據(jù)更換擠壓 模板 ， 就 可以很方便的改變產(chǎn)品的造型。 擠壓機(jī)可以進(jìn)行谷物植物組織蛋白食品的生產(chǎn)， 奶酪的風(fēng)味開(kāi)發(fā)，寵物飼料的生產(chǎn)等 。本文詳細(xì)的介紹了擠壓機(jī)的主要零部件傳動(dòng)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)零部件如傳動(dòng)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)軸承承載能力進(jìn)行了校核計(jì)算 。根 據(jù)收集的相關(guān)文獻(xiàn) , 對(duì)反向雙螺桿擠壓機(jī)在食品工業(yè)中的應(yīng)用、發(fā)展前景、主要組成部分，以及擠壓機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)等進(jìn)行綜合的分析和論述 ,希望對(duì)我國(guó)反向型雙螺桿食品擠壓的研究與發(fā)展有益。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī) 及擠壓部件設(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） 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機(jī)及擠壓部件設(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(xiě)的成果作品。 反向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠出機(jī)因其具有突出的高效工作性能 , 受到了食品行業(yè)的廣泛重視。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)膨化食品 的特性和生產(chǎn)膨化食品的特殊工藝要求，對(duì)擠壓機(jī)的關(guān)鍵部位進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 膨化食品；擠壓混煉；反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠壓機(jī) IV ABSTRACT In this page, the market need of the Puffed food and the condition of the production is analyzed first. And from theoretically, we studied the technique possibility to produce the Puffed food. We expounded the specialty and working elements of the twinscrew extruder and pointed working flow to produce the Puffed food with twinscrew extruder. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and based the characteristic of Puffed food and the special working craftwork requires, then, we Designed 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. Key words: Puffed food, extrusion mixing and shaping, Counterrotation twin screw extruder VI 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................................ III ABSTRACT...................................................................................................................................IV 目 錄 ................................