【正文】 he production craft need, had determined digestion and agitation through the single screw rod extruder first, then uses the double screw rod to extrude the shaper formation the production process. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and the special working craftwork requires of the snack foods, then, we improved 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. Keywords: gears。 1979 年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量只有 470 萬噸， 1989年增至 1150 萬噸，到 1993 年為 1500 萬噸， 1997 年己達到 3206 萬噸。這些低值魚因為食用不便、口感不佳等原因，沒有得到充分的利用，產(chǎn)區(qū)有大 量的低值魚要么被低價拋售，要么被無人問津而腐爛掉，這就使得優(yōu)質(zhì)魚肉蛋白及其它營養(yǎng)素的浪費，導(dǎo)致漁民收入的降低，還造成了對環(huán)境的污染。復(fù)合壓模型是將魚糜糊與肉條混合后擠壓成所需形狀，制成咀嚼感很好、組織結(jié)構(gòu)均勻、彈性較高的制品。然而，魚肉纖維較短，難以 形成類似蝦仁的纖維結(jié)構(gòu)和咀嚼性。 魚肉仿真工程食品〔簡稱仿真食品〉，是符合國際趨勢的一類魚糜制品，具代表性的制品有模擬蟹腿、模擬蝦仁等。由于水產(chǎn)品生產(chǎn)的原料的易腐蝕性、集中性與季節(jié)性，對水產(chǎn)品加工提出了相當高的要求，也 為水產(chǎn)品的加工提供了廣闊的空間。因此我們專門對模頭處的加熱冷卻系統(tǒng)進行了設(shè)計。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 國內(nèi)外的發(fā)展概況 日本、美國、韓國等比較重視水產(chǎn)加工理論與應(yīng)用的研究，尤其在仿真食品研究方面走在前列，研究開發(fā)的模擬蟹肉、模擬蝦仁等仿真食品已達到工業(yè)化規(guī)?；a(chǎn)的水平，他們 生產(chǎn)的仿 真食品設(shè)備已遠銷我國。魚糜糊可按成熟的魚糜糊工藝獲得，其工藝 為 :原料魚一預(yù)處理〔去鱗、內(nèi)臟、頭尾、主骨刺〉一釆肉 漂洗一脫水一碎肉（精濾）一配料一擂潰（斬拌〉―魚糜糊。 在魚肉特性研究方面，魚肉凝膠特性研究成果較多，在制定仿真食品工藝時，可以參考或采用前人研究的魚肉凝膠體彈性、強度提高措施。 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機及傳動系統(tǒng)設(shè)計 5 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備研究 仿真食品生產(chǎn)設(shè)備是仿真食品產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵，雖然國外有仿真食品成形設(shè)備的報道，但國產(chǎn)化且符合國情的中小型仿真食品成形設(shè)備尚未見。 本課題應(yīng) 達到的要求 本課題主要研究同向雙螺桿擠壓機及其傳動系統(tǒng)設(shè)計，因此雙螺桿中心距限制，給分配箱內(nèi)軸承的選用和布置提出了較高的要求。 本設(shè)計中采用單螺桿 輸料，然后直接送入雙螺桿擠壓成型機中。全嚙合同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿，由于兩根螺桿在嚙合處的螺紋相反，螺槽中的物料可以通過嚙合螺紋間的通道進入另一根螺桿的螺槽，嚙合螺紋對螺槽中物料的阻力同樣有推進物料的作用 。由于這些關(guān)系的不同，構(gòu)成了種種不同差別：（見表 21） 表 21 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 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(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)緊湊 不便于加工和裝拆、維修 分段式螺桿擠壓機 能夠采用標準減速器，易于裝拆、維修 需專門設(shè)置螺桿軸承座及相應(yīng)的潤滑系統(tǒng) 電機置于機器旁側(cè) 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(jié)構(gòu)緊湊，外觀整齊 要求設(shè)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(gòu)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(yīng)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 結(jié)論：通過以上分析，結(jié)合本課題的實際情況，擬采用臥式整體式結(jié)構(gòu)形式，動力源和傳動裝置位置采用電機置于減速箱前部，擠壓系統(tǒng)下部形式。習(xí)慣上為衡量螺桿加工不同物料所消耗的機械功率大小，假設(shè)機筒外加熱功率相同時，常以螺桿每單位生產(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。螺桿加工制造困難，影響螺桿的壽命。 為使進料均勻，協(xié)調(diào)螺槽輸送物料和熔融的能力，螺桿采用單頭螺紋，并部分嚙合，以使物料受到較大的剪切和混合，有利與糊化的進行。 ⑸ a 螺槽深 H 由于螺桿設(shè)計成等深 變距形式，取統(tǒng)一螺槽深 H＝ ~(參考 [7]Pg149) ＝~，取 H＝ 12mm，則螺桿根徑 Db＝ Ds－ 2H＝ 65－ 24＝ 41mm。 b 螺桿與機筒的配合間隙δ 2 圖 梯形螺紋斷面 間隙 δ2 的選擇主要根據(jù)所加工物料的性能和機械加工條件來決定。 機筒結(jié)構(gòu)設(shè)計 機筒和螺桿共同組成了擠壓機的擠壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)形式關(guān)系到熱量傳遞的穩(wěn)定性和均勻性，在設(shè)計機筒時，要考慮到機筒結(jié)構(gòu)形式的選擇，機筒上的加料口形式，機筒與機頭的聯(lián)接方式以及機筒機械加工制造的難易等問題。擠壓機加熱與冷卻系統(tǒng)就是為了保證這一必要條件而設(shè)置的。機筒溫度的升高將提高物料的美拉德反應(yīng)的速度和程度，但也會降低擠壓機的模頭壓力，特 別地當無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 機筒溫度過高超過 250℃時，將會導(dǎo)致淀粉的碳化，從而對擠壓生產(chǎn)魚肉起到相反的作用。為防止水管堵塞，可在進水管加裝濾網(wǎng)。 電動機的選用 螺桿轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)是生產(chǎn)蝦仁的一個關(guān)鍵性操作參數(shù)，因此在本設(shè)計中，我們將采用無級調(diào)速電機與有級減速機的組合。 N/η =( )= 選用 YCT2504A 電磁調(diào)速異步電動機，額定輸出功率 ，額定轉(zhuǎn)矩 116N設(shè)計成這一形式，一方面主要是受雙螺桿中心距限制和出于水平平行布置時應(yīng)避免齒輪與軸發(fā)生干涉的考慮，另一方面也是為了在有限的徑向距離內(nèi)增加齒輪的模數(shù)以提高其強度 [20]。＞ 120176。 = 取標準模數(shù) m= 壓力角 α 取 α＝ 20176。 以下，我們參考 [11]Pg164~169 進行齒輪傳動的設(shè)計計算與強度校核。－ (d2－ d1) 176。 (4) 減速機選用 參考 [15]1157~1158，按強度選用減速機。采用有級減速機，承擔(dān)大部分的傳動比，可滿足這一要求。 ：模板的裝配要求高，各零件的加工視作用不同而異 [8]。 ⑶冷卻裝置設(shè)計 由于螺桿直徑較小，在螺桿中心部開槽通入水管進行冷卻，勢必會嚴重削弱螺桿強度，故本設(shè)計將只對機筒進行水冷卻。根據(jù)對物料流動特性的分析，可知溫度對于擠壓物料的粘度影響很大。 ⑵ 料口結(jié)構(gòu)設(shè)計 加料口的結(jié)構(gòu)必須與物料形狀相適應(yīng)，使被加工的物料能從料斗 或加料器中自由流入螺桿而不中斷，對各種粉料粒和帶狀都能很好的適應(yīng)，且用的較多。其斷面形狀如圖 所示。 實際螺紋段總長 L＝ L1＋ L2＋ L3＝ 189+424+176＝ 789mm d 螺旋升角 ψ 參考 [7] Pg151 公式 t=πDtgψ 算出各段螺旋升角第一段 ψ1=17176。 參考成型擠壓機有關(guān)資料，初步選取長徑比 L/Ds＝ 12，則 螺紋段總長 L＝ 12Ds＝ 1265=780mm 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機及傳動系統(tǒng)設(shè)計 11 取標準長 L＝ 800mm，修正 L/Ds＝ 800/65＝ 。 圖 等深變距螺桿 ⑴ 螺桿結(jié)構(gòu)和嚙合方式的確定 本設(shè)計中螺桿的設(shè)計仍按普通螺桿的方法進行設(shè)計改進。溫度的波動可以通過粘度η的波動而影響 Q 的穩(wěn)定性。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(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)的合理與否。 擠壓加工系統(tǒng) 擠壓加工系統(tǒng)組成 加熱與冷卻 成型 機筒 預(yù)處理 喂料裝置 擠壓 混合料倉原料 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 圖 典型食品擠壓加工 系統(tǒng)鏈圖 如圖 所示 ,典型的擠壓加工系統(tǒng)支鏈圖 ,其中包括喂料裝置、預(yù)調(diào)質(zhì)裝置、傳動、擠壓、加熱與冷卻、成型、切割、控制等部分組成。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 通過雙螺桿擠壓機來改善單螺桿擠壓機不能對濕物料進行加工處理的缺陷。研究中小型仿真食品生產(chǎn)設(shè)備，在國 內(nèi)推廣使用，也是本文的研究內(nèi)容。目前，我國生產(chǎn)的異向旋轉(zhuǎn)雙螺軒擠出機多為錐形 異向 雙螺桿擠出機， 而 平行異向雙螺桿擠出機 還 很少，并且多為中、小型機，國內(nèi)所需的大型異向雙螺桿擠出機幾乎全部依賴進口。找出它們之間的關(guān)系，把它們用于指導(dǎo)食品食品工程技術(shù)的研究，是本文的研究 內(nèi)容。由于魚糜糊只有通過加熱凝膠后才能定形，因此要求魚糜糊能構(gòu)保持在一定形腔中進行加熱凝膠。雖然仿真食品發(fā)展前景十分誘人，然而由于仿真食品生產(chǎn)技術(shù)研究不足，影響了我國在仿真食品產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。在分配箱箱體形式的選擇方面，最終采用了組 合式箱體結(jié)構(gòu)，這樣在維修時，拆裝推力軸承組以及齒輪軸都很方便。 對于本課題而言，我們需要根據(jù)模擬蝦仁生產(chǎn)的工藝要求來設(shè)計一臺專門用于生產(chǎn)加工魚肉的雙螺桿擠壓機。 對于仿真食品的研究開發(fā)，因為對制品外形與品質(zhì)有著特殊要求，只有將加工設(shè)備與 加工工藝作為有機整體來研究，再加上該方面的基礎(chǔ)研究相對落后沒有跟上，因此難度較大。 釆用物理化學(xué)方法使魚肉蛋白質(zhì)變成纖維狀。例如，模擬蝦仁制品應(yīng)該有天然蝦仁的獨特風(fēng)味，模擬蟹肉制品應(yīng)該要有蟹肉的風(fēng)味，而魚肉風(fēng)味則存在著一些不足，并且作為經(jīng)過多次漂洗的魚糜，漂洗過程中呈味液流失，導(dǎo)致鮮味不足，通常要在成形前在魚糜中添加鮮味劑，如味 精、醬油等，高質(zhì)量魚糜制品要加特殊風(fēng)味調(diào)味料，目前在日式魚糜制品板式魚糕、魚肉漢 堡、烤章魚風(fēng) 味魚糕、魚卷中添加各種風(fēng)味調(diào)味料，而在模擬蝦仁、模擬蟹肉等仿真食品要添加文獻介紹的蝦蟹風(fēng)味的海鮮調(diào)味料。大力開發(fā) 魚肉仿真食品，是積極消化并增加魚糜產(chǎn)量的最佳途徑。魚體內(nèi)還蘊含著豐富的亞油酸、亞麻酸與一定量的二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸，它們是構(gòu)成人腦非常重要的營養(yǎng)素，對人的智力水平起決定作用，在國際上被譽為“能使人聰明的食品”，日本有“食魚能使頭腦變得聰 明”的古語，它還具有降低血脂、抗血栓和健腦益智等功效。我國是一個海洋大國，領(lǐng)海遼闊，海洋資源十分豐富，開發(fā)前景誘人。在現(xiàn)有擠壓機的基礎(chǔ)上，并參考了國內(nèi)外比較成熟的擠壓機設(shè)計方法，根據(jù)魚肉仿真食品的的特殊工藝要求，對擠壓機的關(guān)鍵部位進行了相應(yīng)的改進。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿 擠壓機 及傳動系統(tǒng)設(shè)計 無錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 同向旋轉(zhuǎn)型雙螺桿擠壓機及傳動系統(tǒng)設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)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(shè)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。本文詳細的介紹了擠壓機的主要零部件分配箱、螺桿、機筒等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并進行了相應(yīng)的校核計