【正文】 計算式如下： 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 開槽螺紋 反向旋轉型雙螺桿擠壓機及擠壓部件的設計 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 因為 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? 擠壓機的配合間隙 2 ? ? 。 s? 176。 3 各段長 L 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù) ??9 ，確定各段長如下： 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，整個螺桿的設計通常分為三部分。 螺桿直徑 Ds 的確定 螺桿直徑是螺桿主要 的 參數(shù) 之一，在設計螺桿時，一般是 根據(jù) 生產(chǎn)能力 和 理論公式來計算螺桿直徑 ，這種方法是比較 是困難的 ，因此可選用 下列 計算 方式 進行計算 ， 在 初步確定螺桿的生產(chǎn)能力和轉速后，根據(jù)經(jīng)驗的生產(chǎn)能力公式初步確定螺桿直徑： 3SQ D n?? () 無錫太湖學院學士學位 論文 10 式中 Q —— 生產(chǎn)能力， kg/h sD —— 螺桿直徑， cm n —— 螺桿轉速， r/min ? —— 經(jīng)驗出料系數(shù)，一般取β＝ ~ 本設計中， 150Q kg h? ， 40 minnr? （工作轉速）， ?? ， 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?? ? ? ? ?＝ 取標準螺桿直徑 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。溫度的波動可以通過粘度η的波動而影響 Q 的穩(wěn)定性。習慣上為衡 量螺桿加工不同物料所消耗的機械功率大小，如果機筒外加熱功率相同時 ，以螺桿每單位生產(chǎn)能力所消耗的機械功率作為衡量的標準，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的比流量，在一定程度上說 明了螺桿的結構及幾何參數(shù)的合理與否。由于這些關系的不同，構成了種種不同差別：（見表 21） 表 21 總體結構設計分析表 總體類型 不同類型 優(yōu)點 缺點 外觀形式 臥式螺桿擠壓機 螺桿在空間呈水平放置，尺寸大小影響占地面積，對空間高度影響不大 計量部分的螺桿和機筒易于磨損 立式螺桿擠壓機 螺桿在空間呈豎直 減速箱選型和結構設計受限制，空間高度要求高 聯(lián)接形式 整體式螺桿擠壓機 結構緊湊 不便于加工和裝拆、維修 動力源和傳動裝置位置 電機置于機器旁側 便于電機及機器維修 占地面積大 電 機 置于 減速 箱 前部，擠壓系統(tǒng)下部 機器結構緊湊，外觀整齊 要求設計帶等傳動系統(tǒng)，傳動效率低 電 機 置于 減速 箱 后部，與機器成一體 與機器構成整體，有利于選用標準減速器，有利于互換性和滿足加工要求 軸向長度較長，占地面積相應增大 電機置于減速器上部 占地面積小 由于振動問題，要求支架有足夠剛度 料 倉 喂料裝置 機筒擠壓 成型 加熱與冷卻 反向旋轉型雙螺桿擠壓機及擠壓部件的設計 7 結論：通過以上分析，結合本課題的實際情況，擬采用臥式分段式結構形式，動力源和傳動裝置位置選用電機置于減 速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部。 ⑶ 自潔性能 反向旋轉的雙螺桿，在嚙合處螺紋和螺槽間，存在速度差，在相互擦離的過程中，相互剝離粘附在螺桿上的無聊，使螺桿得到自潔。 根據(jù)雙螺桿的旋轉方向，嚙合程度和螺紋參數(shù)的不同，雙螺桿的嚙合部分可構成在橫向和長度方向是全開的全閉的，或半開半閉，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。采用雙螺桿擠壓機一是能運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 滿足市場需求和創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值。 物料從 高溫 高壓 下 被擠出 降 到常壓 狀 態(tài)時 ,物料中的水蒸發(fā) 產(chǎn)生 巨大的 壓力 ,就會 膨化成型 ， 產(chǎn)生 許多帶細微 的孔狀 。 但是 纖維素 比較 難溶 ,人體 很難 吸收 , 口感 不好 ,它的 開發(fā)和利用 被限制了 。在雙螺桿擠壓機螺槽與筒壁之間剪切力的作用下 ,物料中的蛋白 被強烈地展開 , 出 現(xiàn) 了 相對地直線 形狀。和同向旋轉不同的是物料在螺桿內(nèi)會形成的 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)反向旋轉式很少采用，僅用于非嚙合雙螺桿擠壓機上。 無錫太湖學院學士學位 論文 4 2 反向旋轉型雙螺桿擠壓機的簡介 反向旋轉型雙螺桿擠壓機的特點及應用 反向旋轉型雙螺桿擠壓機的特點 反向旋轉式雙螺桿擠壓機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。 雙螺桿擠壓機的前景和未來 近幾年 雙螺桿擠壓技術得到了迅速地發(fā)展。 用于食品生產(chǎn)的螺桿擠壓機具有工藝簡單、一機多用、連續(xù)性好、效率高、能耗低、成本少、收益高的特點。 70 年代開始 ， 食品擠壓技術和擠壓加工機械 在中國開始研究 。 只需簡單地更換擠壓模 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已經(jīng)基本上取代了當時的餅干賠烤 60 年代至今擠壓機的技術以及理論得到了飛速發(fā)展，對擠壓機的結構設計、工藝參數(shù)、擠壓過程機理進行研究，通過對擠壓機理的探討，進 一步研究各種谷物以及蛋白類食物在擠壓過程中發(fā)生的一系列變化，以及擠壓食品的營養(yǎng)與吸收問題 。 隨著擠壓技術的發(fā)展和成熟 ，初步混合原料后，就可用一臺擠壓機完成 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)味后就可以在市場上銷售了 ，只要簡單根據(jù)更換擠壓 模板 ， 就 可以很方便的改變產(chǎn)品的造型。 擠壓機可以進行谷物植物組織蛋白食品的生產(chǎn)， 奶酪的風味開發(fā)，寵物飼料的生產(chǎn)等 。本文詳細的介紹了擠壓機的主要零部件傳動箱、螺桿、機筒等的結構設計，并進行了相應的校核計算；對主要傳動零部件如傳動箱大小齒輪，帶輪，從動軸，鍵等進行了設計和強度校核，并對軸承承載能力進行了校核計算 。根 據(jù)收集的相關文獻 , 對反向雙螺桿擠壓機在食品工業(yè)中的應用、發(fā)展前景、主要組成部分，以及擠壓機的各項參數(shù)等進行綜合的分析和論述 ,希望對我國反向型雙螺桿食品擠壓的研究與發(fā)展有益。 畢業(yè)設計（論文） 題目： 反向旋轉型雙螺桿擠壓機 及擠壓部件設計 無錫 太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） 反向旋轉型雙螺桿擠壓機及擠壓部件設計 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 反向旋轉型雙螺桿擠出機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)有擠壓機的基礎上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機設計方法，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，對擠壓機的關鍵部位進行了相應的設計。 關鍵詞 ： 膨化食品；擠壓混煉；反向旋轉雙螺桿擠壓機 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 ................................