【文章內容簡介】 圍，前者是為了控制擠出質量及于輔機的配合一致；后者針對擠出機應具有適應各種加工而提出來的。所謂擠出機的調速 范圍，就是指螺桿的最高轉速與最低轉速的比值（ ）。轉速范圍的確定很重要，因為它直接影響到所能加工物料和制品的范圍、機器的生產率、功率消耗、制品的質量、設備的成本和操作是否方便等。 在本設計中取擠出機的最大轉速為 。對大多數擠出機來說，其調速范圍在 內，因此在這里取擠出機的最低轉速為 。 擠出機的傳動系統(tǒng)的組成 擠出機的傳動系統(tǒng)通常由原動機（如電動機等）、調速裝置和減速裝置組成。 本設計中傳動系統(tǒng)由電機、 皮帶和減速箱組成。 傳動鏈組成形式：電動機 ?皮帶 ?減速箱 ?雙鍵 ?螺 桿 （ 1）電機的選擇 由于 IKV 擠出機所需的電機功率比普通的擠出機大，由前面的計算的擠出機的驅動功率，初步選定電機功率為 。電機選用三相異步電動機，型 號為 Y132M4B3。 表 21 Y132M4B3 電機的主要技術參數 JB/T 96161— 999 電機型號 額定功率 kW 滿載轉速 rpm 滿載電流A 功率 因素 重量 kg Y132M4B35 1440 81 （ 2）減速器的選擇 從電機 到螺桿的總傳動比為 可選減速箱傳動比為 ，則皮帶輪的 傳動 比為 根據電機的功率和螺桿的轉速，減速箱選用 ZLYJ 系列減速箱。 ZLYJ 系列減速箱是為全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 塑料螺桿擠出機配套設計的高精度硬齒面帶推力座的傳動部件。產品設計采用了JB/T88532021 所規(guī)定的各項技術規(guī)范。其特點是齒輪和軸類零件采用了高強度合金鋼。齒輪經滲碳、淬火、磨齒工藝加工。齒輪精度為 級。齒面硬度 HRC5462。在空心輸出軸前端配置有超規(guī)格的推力軸承，承受螺桿的工作軸向力 。軸承和油封等主要標準件皆采用國內優(yōu)質產品。整機具有體積小、承載能力高、傳動平穩(wěn)、噪聲低、效率高等特點。產品性能已達到國際先進水平，可替代同類型進口產品使用。 本設計選用的減速箱為： ZLYJ 14620。 減速箱的裝配形式有以下幾種： 圖 21 減速箱的裝配形式 根據擠出機的安裝要求，在這里選擇第一種裝配形式。 螺桿的軸向推力為 ， ZLYJ 14620 能承受此軸向推力。 潤滑方式采用飛濺潤滑，冷卻方式采用自然冷卻。 表 22 ZLYJ 14620Ⅰ減速器的主要技術參數 產品型號 公稱傳動比 公稱轉速 rpm 許用輸入功率kW 輸出扭矩mN? 輸入 1n 輸出 2n ZLYJ 14620Ⅰ 20 1000 50 1549 螺桿的結構及材料 螺桿的材料的選擇 對螺桿材料的性能有以下要求： （ 1） 加工性良好，也即切削性能良好和拋光性能良好，前者是為了減少螺桿加工工時，后者是為了增加螺桿表面光潔度； （ 2） 熱處理性能良好，主要是指熱處理時變形要小，這是保證螺桿正常工作的必要條件； （ 3） 耐磨性和耐腐蝕性良好，這是保證螺桿壽命的基本要求； 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 （ 4） 有足夠的芯部強度； （ 5） 附著性好良好，例如，在鍍鉻，噴涂，堆焊等工序中必須保證螺桿基本金屬和附加物的附著性； （ 6） 成本盡可能低廉。 基于以上要求的考慮，選擇螺桿的常用材料： 38CrMoAlA。 螺桿結構形式 由于擠出機主要用于加工聚烯烴，尤其是 LDPE，其結晶度較低，屬于無定形物料，因此螺桿結構形式采用漸變式，加料段等距等深，熔融段等距變深，計量段等距等深。螺桿加工制造容易，成本低，由于螺紋升程相等，物料與機筒的接觸面積大，從外加熱的機筒上吸收的熱量多，有利于固體塑料的熔融和均勻壓縮 ,塑化物料；加料段的第一個螺槽深度大，有利于進料。關于螺桿的具體結構設計在下一章進行介紹。 螺桿的表面處理 （ 7） 氮化深度 m，硬度 ，脆性： ， 調質 : 機筒的結構及材料 機筒材料的選擇 與螺桿的相似， 38GrMoAlA 的綜合性能較好，故選用它作為機筒的材料 。 機筒的表面處理 氮化深度 ，硬度 ，脆性 級。 機筒的結構形式 a b 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 c d a— 整體式； b— 分段式； c— 襯套式； d— 雙金屬式 圖 22 常見的機筒結構形式 由于本設計在加料段設置了加料套，因此機筒采用分段組合式 b。關于機筒的具體結構設計在下一章進行介紹。 機筒與機頭的連接形式 a— 鉸狀連接； b— 螺釘連接； c— 剖分連接； d— 冕狀螺母連接 圖 23 幾種常見的機筒與機頭的形式 鉸狀螺釘連接拆裝機頭快速，方便，故本設計采用這種連接方式。 加熱冷卻方案的對比和選擇 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 加熱與冷卻是塑料擠出成型過程能夠進行的必要條件。隨著螺桿的轉 速、擠出壓力、外加熱功率以及擠出機周圍介質的溫度變化，機筒中物料的溫度也會相應地發(fā)生變化。因此，為了使塑料始終能在其加工工藝所要求的溫度范圍內擠出，一般是通過加熱或冷卻的方式不斷地調節(jié)機筒內塑料的溫度來實現的。 加熱功率的確定 按機筒內表面積計算 （ 22） 式中： —— 機筒的直徑（ cm） —— 螺桿的長徑比 A—— 單位面積的加熱功率（ ） ,一般取 在這里，取 ，則 根據擠出機機筒的長度和所計算得到的加熱功率，可以將機筒分為 3段加熱，每段的加熱功率為 2kW，也即加熱段數 3?B 。 擠出機的加熱方法 目前擠出機的加熱方法有：載體加熱、電阻加熱和電感應加熱等。 （ 1）熱載體加熱 利用熱載體作為加熱介質的加熱方法稱為熱載體加熱。這種方法加熱均勻，但需要 配置一套專門設備 ，故較少應用。 （ 2）電阻加熱 電阻加熱是用得最廣泛的加熱方式，其裝置具有尺寸小、重量輕、 安裝 方便等優(yōu)點。 由于電阻加熱器是采用電阻絲加熱機簡后再把熱傳到塑料上，而機筒又是一個具有一定厚寬的筒體，因此在機筒的徑向方向上便形成較大的溫度梯度。另外，用它來加熱也而要較長的時間。同時，使用云母片作絕緣材料的電阻加熱器其電阻絲易氧化受潮等，也會使其壽命縮短。由于要使用大量的云母片作絕緣材料，加熱器的成本也較高。 近年來，在許多擠出機上采用了鑄鋁加熱器。它是將電阻絲裝于金屬管中，并填進氧化鎂粉之類的絕 緣材料，然后將此金屬管鑄于鋁合金中。實際上它是一種改進了的電阻加熱器。它與舊式的電阻加熱器相比較，既保持了原來電阻加熱器的體積小、裝設方便及加熱溫度較高的優(yōu)點。而由于省去了云母片，便降低了加熱器的成本。此外，由于電阻絲是裝于加熱金屬管的密實的氧化鎂粉中，就使得它有防氧化、防潮、防震和防爆等性能，因而提高了加熱器的使用壽命，傳熱效果也比舊式加熱器好。 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 鑄鋁加熱器的最大加熱溫度一股力 ，如要求有更高的加熱溫度，則可采用鑄鐵或鑄銅加熱器，以提高加熱 裝置的耐久性。 （ 3）電感應加熱 電感應加 熱時通過電磁感應在機筒內產生電的渦流而使機筒發(fā)熱，從而達到加熱機筒中物料的作用。 電感應加熱與電阻絲加熱相比具有如下幾個特點： ① 它是由機筒直接加熱塑料的，因此預熱外觀的時間較短 (大約 7分鐘左右 )。在機筒的徑向方向上的溫度梯度較小。 ② 由于以上特點，采用此加熱器時對溫度調節(jié)的反應較電阻加熱的靈敏，從而有較大的溫度穩(wěn)定性，對制品的質量很有利。 ③ 由于感應線圈的溫度不會超過機筒的溫度等原因，它比電阻加熱器可節(jié)省電能； ④ 在正確的冷卻和使用的情況下，感應加熱器的壽命比較長。 感應加熱器也有其不足之處，如加熱溫度會受感應線包絕緣性能的限制，這對成型加工溫度要求比較高的塑料尤其是一些工程塑料是不適合的。其次是它的徑向尺寸大，用在大型擠出機上必然會使機器的體積龐大，而且需要大量的矽鋼片等材料。另外，它在形狀復雜的機頭上裝設也不方便。當同一臺機器上其機頭不得不用電阻絲加熱時，因機頭升溫時間較長，則機筒采用感應加熱也就顯不出其預熱升溫快的優(yōu)點。同時，它在裝拆方面也不很方便。 綜上所述，本設計采用鑄鋁加熱器對擠出機進行分段加熱。 擠出機的冷卻裝置 在設計風冷裝置時 ，每一個加熱段都單獨配有冷卻用鼓風機， 而且在機筒表面都有一定通道，防止空氣無規(guī)則地流動，而出現冷卻不均勻現象。 采用鼓風機進行冷卻，其結構形式如圖： 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 1— 鑄鋁加熱器； 2— 機筒； 3— 螺桿； 4— 鼓風機 圖 24 風冷加熱 表 23 DF3 型風機的參數性能 型號 流量 （ hcm/3 ） 全壓 （ Pa） 轉速 （ r/min） 噪音 （ dB） 電動機 電機重 量 功率（ kW） 電壓 (V) 三相 DF3 405 450 2840 75 380 或 220 機筒與支架間的連接 全套圖紙加 174320523 各專業(yè)都有 1— 調整螺釘； 2— 機筒； 3— 螺桿； 4— 支架 圖 25 機筒與支架間的連接結構 為了調節(jié)機筒的中心以及防止軸向竄動，支架上有 3 個調節(jié)螺釘。 擠出機加料系統(tǒng)的設計 加料裝置的作用是給擠出機提供物料。它一般由料斗部分和上料部分組成，料斗裝于擠出機的加料座 上，將物料不斷地提供給擠出機。上料部分主要是將物料輸送到料斗上，不斷向料斗提供物料。 料斗的形狀一般做成對稱的，常見的有圓錐形、矩形和正方形等。料斗的側面開有視鏡孔．以便觀察料位變化情況。料斗底部設開合門，用以停