【正文】 衷心感謝董傳濤老師極其耐心細致的講解，不辭辛勞的為我們一次又一次的糾正錯誤，同時還要感謝馬秀清老師、劉月星老師、馮連勛老師及其他像塑設(shè)計研究辦公室的老師們，感謝您對 我不時的提醒，為我糾正錯誤，再次向各位老師表示由衷的感謝。 作為工程技術(shù)人員要求有嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。M University, College Station, Texas 778432476 [17] Mixing effects of constituting elements of mixing screws in single and twin screw extruders. . van Zuilichem, E. Kuiper, W. Stolp, T. Jager. Department of Food Technology and Nutritional Sciences, Wageningen Agricultural University, Food and Bioprocess Engineering Group, . Box 8129, Bomenweg 2,6700 EV Wageningen, Netherlands Received 21 April 1998。 revised 20 March 1997。 accepted 5 November 2021 [14] Design of a new type of pin mixing section for a screw extruder based on analysis of flow and distributive mixing performance. W. G.. Yao, K. Takahashi, K. Koyama and G. C. Dai. Department of Materials Science and Engineering, Yamagata University , Yonezawa 992, Japan。 參考文獻 [1] 朱復華 .擠出理論機應(yīng)用 .輕工業(yè)出版社 .2021. [2] 洪宗沃 .熔體泵 — 單螺桿排氣擠出系統(tǒng)研究 [D].北京：北京化工大學， 2021. 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Received 6 August 2021。基礎(chǔ)課是為專業(yè)知識的鋪墊，為整個的理論計算提供了依據(jù)，是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計過程中，我認為螺桿的設(shè)計是重中之重，排氣擠出機只所以與其他擠出機不同，關(guān)鍵就是螺桿的區(qū)別，通過對排氣螺桿的進一步改進，排氣擠出機在技術(shù)方面還會有更大的發(fā)展，而且對排氣螺桿的改進還可以使整臺機器的污染量下降，對提高環(huán)境質(zhì)量有很大的提高，因此發(fā)展技術(shù)型環(huán)保型的新型排氣擠出螺桿是整個排氣擠出機行業(yè)發(fā)展的總趨勢。在確定方案后的設(shè)計過程中，盡可能將所設(shè)計的結(jié)構(gòu)和參數(shù)最優(yōu)化。 通過前期的查閱，了解擠出機相關(guān)的知識，最終篩選出與單螺桿相關(guān)的擠出機文獻資料。 () 因為 ,p p ppt t s s,所以強度合格 結(jié)論 經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計，現(xiàn)在順利完成了畢業(yè)設(shè)計的全部內(nèi)容。 () 227000 9 . 92044R M P admt pp= = =180。）因扭矩是沿螺桿方向逐漸傳回減速箱的，所以受力最大的是減速箱與加料座聯(lián)接的螺栓，其次的是塑化段機筒與加料座法蘭聯(lián)接的螺栓，所受的扭矩都假設(shè)為減速器低速軸傳遞出來的扭矩，即螺桿所受最大扭矩 T=21000Nm. 四十五號鋼的 355 p pp M P ansts= = = = () ( ) 21000/ 39。 假設(shè)載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵聯(lián)接的強度條件為 32 1 0ppTkld??? ?????? （ ） 式中 T — 傳遞的扭矩， Nm p????? — 軸、鍵、輪轂三者中最弱材料的許用應(yīng)力， MPa d — 軸的直徑 ,mm ｋ —— 鍵與輪轂的接觸高度， k=,此處 h為鍵的高度， mm ｌ —— 鍵的工作長度，單位 mm；圓頭平鍵 l L b??，平頭平鍵 lL? ，這里 L 為公稱長度，單位 mm， b 為鍵的寬度， mm 表 不同材料許用應(yīng)力 許用應(yīng)力 連接工作方式 鍵或轂的材料 載荷性質(zhì) 靜載荷 輕微沖擊 沖擊 許用擠壓應(yīng)力 [ p? ] 靜連接 鋼 125~150 100~120 60~90 鑄鐵 70~80 50~60 30~45 許用壓強 [p] 動連接 鋼 50 40 30 電機與帶傳動的小帶輪聯(lián)接平鍵的校核 所選平鍵型號為 18? 134,GB 109579,即可知 18b mm? ,h=11mm,l=Lb=13418=116mm,已知電機最大扭矩為 2200Nm，輸出軸直徑 d=60mm 則 ? ?332 1 0 2 2 2 0 0 1 0 1 1 5 1 2 55 . 5 1 1 6 6 0p T M P ak ld??? ? ?? ? ? ? ??? 帶傳動的大帶輪與減速器高速軸聯(lián)接平鍵的校核 據(jù) 減 速 箱 型 號 對 應(yīng) 的 數(shù) 據(jù) 可 知 該 低 速 軸 的 直 徑 d=90mm, 即可知18b mm? ,h=11mm,l=Lb=13418=116mm， 459 5 5 0 2 8 6 .51500T N m? ? ? () ? ?332 1 0 2 2 8 6 . 5 1 0 1 5 1 2 55 . 5 1 1 6 6 0p T M P ak ld??? ? ?? ? ? ? ??? 第 螺釘校核 在本設(shè)計結(jié)構(gòu)中，從減速箱低速軸通過平鍵傳遞到螺桿的扭矩 T， T 逐步地通過膠料阻礙螺 桿的旋轉(zhuǎn)，由膠料與套筒的摩擦，然后從機筒傳遞回到減速箱，構(gòu)成封閉的力系（忽略通過支架所傳走的扭矩 39。對于導向平鍵和滑鍵聯(lián)結(jié)（動聯(lián)接），其主要的失效形式是工作面的過度磨損。與齒數(shù)有關(guān)，一般取 ~； z —— 花鍵的齒數(shù)； L —— 工作長度 mm； h —— 花鍵齒側(cè)面的工作高度； md —— 花鍵的平均直徑 459 5 5 0 9 5 5 0 2 9 01480PT N mn? ? ? ?電 機電 機 （ ） 查表 ? ，則計算轉(zhuǎn)距為： 1 . 7 2 9 0 4 9 3c a AT K T N m? ? ? ? （ ） 則， ? ?32 4 9 3 1 0 9 . 6 50 . 8 8 3 7 0 7 6pp??? ? ?? ? ? ? 第 平鍵連接的校核 對于采用常見的采用常見的材料組合形式和按標準選取尺寸的普通平鍵聯(lián)結(jié) (靜聯(lián)結(jié) )，其主要失效形式是工作面被壓潰．除非有嚴重的過載，一般不會出現(xiàn)鍵的剪斷。因此，靜聯(lián)接按工作面的擠壓應(yīng)力進行強度計算，動聯(lián)接按照工作面上的壓力進行條件性的強度計算。 按第四強度理論 — 最大變形能量理論計算，其強度條件為： ? ?2 2 22 2 2221 ( ) ( ) ( )21 ( 5 0 0 1 9 0 8 ) ( 1 9 0 8 3 3 7 .5 ) ( 3 3 7 .5 5 0 0 )22 1 1 7 / 2 8 3 0 /r t t z z rk g c m k g c m? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ?? ? ? （ ） 所以機筒強度足夠。 根據(jù)后壁圓筒理論，即筒內(nèi)壁受物料的壓力 P 作用時，即筒壁上每一點處三向應(yīng)力狀態(tài)（如圖 ），即 徑向應(yīng)力 r? ，切向應(yīng)力 t? 和軸向應(yīng)力 z? 。 第 5． 2節(jié) 機筒校核 擠出機工作時，機筒內(nèi)部受熔料的壓力作用，而物料在即筒內(nèi)產(chǎn)生的壓力沿機筒軸向的分布式相當復雜的，各處壓力不等，一般都取機頭處的最大壓力作為計算壓力。 圖 螺桿受力分析 （ 1） 軸向力 zP 產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力 ? 2m a x 2201 .2c s DP dd? ? ? （ ） 式中： sd — 螺桿 最小斷面的根徑（毫米） 0d — 螺桿冷卻水空直徑（毫米） 注：（機頭最高壓力壓力取 2500 /公 斤 力 厘 米） 則， 22226 .61 .2 5 0 06 .6 2 .57 0 0 /ckg cm? ? ? ? ?? （ 2） 由扭矩 TM 產(chǎn)生的剪應(yīng)力 ? 34m a x496000 (1 )M A XsPn d C?? ? ? （ ） 式中： MAXP — 擠出機電機最大傳動功率（ KW） maxn — 螺桿最大轉(zhuǎn)速（ r/min） ? — 擠出機傳動效率 0sdC d? 注：（ ? =0。故計算時對的影響只考慮軸向壓力對螺桿的作用（即螺桿所受的軸向力 zP ），螺桿的縱向彎曲問題可以忽略。在螺桿的全長上主要受物料的壓力 zP ，克服物料的阻力所需的扭矩 TM 和螺桿自重 G 的作用。 （ 6） 選取窄 V帶 SPB 型，查表得到 0 ? ， 0 ? ， ?? ， ? 根數(shù) Z 0044 7( ) ( 5 ) 8 LpZ p p k k?? ? ?? ? ? ? 故選取 6 根 V帶 第 5 章 計算與校核 第 5． 1節(jié) 螺桿的校核 按照螺桿的連結(jié)形式似呈 懸臂梁，但由于螺桿與減速箱中的傳動軸固定方式不同，一般可分為緊固式和浮動式兩種。 （ 1） 確定計 算功率： 1 .1 4 0 4 4ca AP K P K W? ? ? ? （ AK 為工況系數(shù)） （ 2） 選擇帶型：根據(jù)計算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速，選擇 SPB 型窄 V帶 （ 3） 初選小帶輪直徑 1 180dd mm? ，則大帶輪直徑 21( 1 ) ( 1 0 . 0 2 ) 1 . 4 2 1 8 0 2 5 0 . 5ddd id m m?? ? ? ? ? ? ? 原整取 2dd ? 250mm 則實際傳動比為 39。因此選擇 Y225M4型三相異步電動機。 ④ 機械無級變速器與異步電機配用進行無級調(diào)速 采用機械式無級調(diào)速、液壓馬達等實現(xiàn)無級調(diào)速。此種電機調(diào)節(jié)器速平滑，起動轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)簡單可靠，且控制裝置所消耗的功率小。 ③ 滑差電機實現(xiàn)無級調(diào)速?？赏ㄟ^改變電樞電壓和改變激磁電壓兩種方式調(diào)速，以得到不同的效果。此種電機比直流電機相比有成本低，占地小的優(yōu)點，但與一般異步電機比較又顯得成本高，體積較大，故障較多。因此，采用它作原動機時，可保證有較高的功率與效率。參考目前國內(nèi)擠出機的調(diào)速范圍以及最高轉(zhuǎn)速值，選取的 max 75 / minnr? 。調(diào)速范圍是指最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間的比值范圍。在通常的條件下要求螺桿轉(zhuǎn)速能夠在一定的范圍了隨意加以改變和調(diào)節(jié)。