【正文】 N9550pdn電 =9550/傳動形式如下圖所示： 圖擠出機輸出功率Pw：Pw= kW傳動裝置總效率ηaηa====097為每對齒輪嚙合傳動的效率的效率,=, =。所以i≈。下面詳細(xì)討論減速箱的設(shè)計過程。二 減速箱的設(shè)計減速器是在電機和工作機之間的獨立傳動部件，一般以齒輪，渦輪蝸桿等傳動部件裝在鑄造或焊接的剛性箱體中而構(gòu)成。擠出機的轉(zhuǎn)速范圍直接影響到所能加工物料和制品的范圍，機器的生產(chǎn)率，功率的消耗，制品的質(zhì)量，設(shè)備的成本和操作是否方便等，因此，擠出機轉(zhuǎn)速范圍的確定是很重要的，在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)加工工藝要求及機臺的使用場合而定。綜合以上幾種情況，要求擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速能夠在一定的范圍內(nèi)可以隨意加以改變。擠出機的轉(zhuǎn)速要求及調(diào)速范圍 對一臺擠出機而言，其速度要求有兩個方面，一是有一定的調(diào)速范圍，二是能無級調(diào)速，前者是針對擠出機應(yīng)具有適應(yīng)各種加工情況提出來的，后者是為了控制擠出質(zhì)量及與輔機的配合一致。（3） 使熔融塑料升壓，克服向前輸送物料時的各種阻力所需要的功。（三）螺桿均化段所需要的總功率:熔體在均化段均化和輸送所需的傳動功率主要包括以下幾個方面；（1） 在螺桿的螺槽中剪切物料所消耗的功。將T 代入常用公式：NP=Tnr9550ηm上式中 NP―功率（kw） T―扭矩(Nm) nr―轉(zhuǎn)速r/min ηm―機械效率通過上式即得到葉片單元所需的驅(qū)動功率。 nr ―葉片的轉(zhuǎn)速， η―葉片單元在一定轉(zhuǎn)速下熔體的粘度。因此在此過程中消耗的能量主要用于兩個方面：熔體流動和建壓。Dsinφsinθb+φsinθbsinθ=780w3物料與螺桿根徑表面的摩擦作用而消耗的能量ews同上，ews可用固體塞與螺桿根徑表面的摩擦力pfswsdzs與固體塞在螺桿根部上的速度的乘積來求取，用同樣的方法可得：ems=πDbnfsswbpmzbsinφsinθb+φsinθbsinθstanθbtanθsr1=23=577w式中，r1=1eLcosθs1eLcosθb4由于壓力升高而消耗的能量ewp當(dāng)固體塞在螺桿中的壓力升高時，塞子上將積累能量，此能量可用塞子的流速與所受壓力的乘積來量度，即dewp=Qsdp同理，通過數(shù)學(xué)演算可得：ewp=πDbnHwsinφsinθb+φsinθbsinθpmlnpp0 =23=699w明顯，固體輸送段的總能量應(yīng)等于推動螺桿固體輸送段所需要的總能量，即ew=ewb+ews+ewf+ewp=1366w= (二)葉片塑化輸運單元所消耗的功率：因為驅(qū)動葉片單元的扭矩是決定葉片單元所能產(chǎn)生最大壓差和輸送不同物料熔體能力的參數(shù)，所以所需扭矩是衡量葉片單元比較重要的性能指標(biāo)。同時，壓力升高也要消耗其中的一部分能量。5639。3639。 θS= arctgLπDs39。θb由塑料機械設(shè)計中的公式（1277）得 θ（r）=arctg1πD w（r）=1icosθ（r）e這樣，根據(jù)以上所討論的螺桿參數(shù)，便可得 θb= arctgLπDs=arctg()=17176。）/2=平均直徑；D=DbH=螺桿的螺紋頭數(shù)：i=1fb，fs，ff―分別為物料和機筒，螺根和螺旋面間的摩擦系數(shù)。本次設(shè)計中，螺桿的幾何參數(shù)為：機筒內(nèi)徑：Db=螺桿根部直徑：Ds39。（3） 螺桿和固體塞間的摩擦可以忽略。固體輸送段所需要的總能量 設(shè)固體輸送段的壓力不升高，同時假設(shè)：（1） 螺桿和機筒的摩擦系數(shù)相等。 然而，本次設(shè)計的葉片式擠出機又與傳統(tǒng)的螺桿擠出機有所不同，這主要表現(xiàn)為葉片式擠出機的葉片塑化輸運單元，葉片塑化輸運單元與傳統(tǒng)的螺桿機械相比，除了能減小擠出機的體積外，還能減少物料在此單元中的熱力程，減少功率損耗，下面通過計算來驗證葉片式擠出機比傳統(tǒng)螺桿擠出機需要更少的功率。目前我國國產(chǎn)擠出機對D≤90mm的擠出機，一般取K≈，對D90mm的擠出機，K≈。式中：Ds―螺桿直徑（厘米） K―系數(shù)。隨不同物料而已。其次，確定擠出機的驅(qū)動功率： 從擠出理論的知識知道，影響擠出機驅(qū)動功率的因素很多，到目前為止，還沒有精確有效地確定擠出機功率的計算方法。根據(jù)扭矩Mt=97360Nn的關(guān)系，將公式N=knx代入得：Mt=97360knxn在x=1時，無論轉(zhuǎn)速等于多少，扭矩Mt仍然是一個定值。為了選擇合適的電機，需要確定擠出機的螺桿扭矩和消耗的功率。一 選擇電機在選擇電機之前，首先要研究擠出機的工作特性，擠出機的工作特性，就是指螺桿的轉(zhuǎn)速與驅(qū)動功率和扭矩之間的關(guān)系。 第五章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 傳動系統(tǒng)是擠出機不可或缺的一部分，傳動系統(tǒng)主要起驅(qū)動作用，使得螺桿和轉(zhuǎn)子在設(shè)定的工藝條件下獲得所需的扭矩并能均勻平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動，完成對物料的塑化和輸運。與其他類型的機頭相比，在寬幅相同的條件下，魚尾機頭的長度較長，重量較大。上面對魚尾形機頭的整體情況做了簡單的論述，下面討論魚尾式機頭流道的設(shè)計，這也是設(shè)計機頭的核心問題。除此之外，機頭內(nèi)容積可以縮小，因而縮短了高分子物料在機頭內(nèi)的停留時間，因此這種機頭廣泛使用，不僅適于加工聚乙烯，聚丙烯類的塑料，而且適于加工熔融黏度高，熱穩(wěn)定性差的塑料，如聚甲醛，聚氯乙烯等，這種機頭制造容易，結(jié)構(gòu)簡單。板機頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有魚尾形的，支管式的，衣架型和螺桿分配型等，在本次設(shè)計中，采用魚尾型機頭，魚尾形機頭因為機頭型腔類似魚尾而得名，在魚尾機頭中，熔融后的高聚物物料由機頭中部進入后，由中部流向兩側(cè)，最后在口模處擠出制品。第三， 應(yīng)該采用容易操作的加熱方式，并且符合所用物料的溫度特性的調(diào)節(jié)方式。我們在設(shè)計機頭時，需要注意以下一些問題：第一， 要考慮物料在機頭內(nèi)的流動狀況，從而設(shè)計出能在合理的機頭壓力下獲得理想的制品。（4） 完成制品的成型。（2） 產(chǎn)生成型所需要的壓力，從而保證制品密實。四 葉片封閉腔容積 葉片單元封閉腔指的是兩葉片與軸向隔盤形成的密閉空間，葉片單元中葉片腔容積總是在由小變大再由大變小不斷變化的，且隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角度有一定規(guī)律，如果設(shè)定葉片數(shù)為 4，則有：v=BS=12B0θ+π2ρ2r2dθ 第四章 機頭的設(shè)計 機頭是擠出機的成型部件，主要由機頭體，分流器。當(dāng)e=Rr時，此時定子與轉(zhuǎn)子在最小間隙處重合，此時定子與轉(zhuǎn)子的最大間隙仍為δ=2e, 而定子與轉(zhuǎn)子的最小間隙為δ=0.當(dāng)eRr時，此時定子與轉(zhuǎn)子在所有位置均有間隙存在，定子與轉(zhuǎn)子的最大間隙為δ=Rr+e, 定子與轉(zhuǎn)子的最小間隙為δ=Rre.葉片單元偏心距的取值對葉片單元的輸送能力有很大影響,當(dāng)eRr的時候，如果葉片數(shù)為nv, 則葉片封閉腔數(shù)量也為nv。 θ——葉片與X軸夾角由上式可知，當(dāng)θ=0時，葉片矢徑最大三 葉片單元偏心距對于葉片單元來說，轉(zhuǎn)子圓心與定子內(nèi)壁圓心的偏心距離是一個非常重要的參數(shù)，其直接影響葉片單元的輸送塑化能力。如圖 31 所示，由三角關(guān)系可得，cosθ=e2+ρθR22eρθ222。二 葉片矢徑對于葉片單元來說，由于轉(zhuǎn)子存在一定的偏心量，葉片在轉(zhuǎn)子矩形槽內(nèi)來回移動，所以葉片矢徑是隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不斷變化的。圖 31 所示為葉片與單螺桿組合擠出機熔體輸送工作原理示意圖，當(dāng)葉片 OB 與 X軸成 45176。min=prb2Rb2rb2(1Rb2rb2)=0σrmin=prb2Rb2rb2(1Rb2rb2)=p(N/cm2)σr 機筒上每一點都處于三向應(yīng)力狀態(tài)，即徑向力σr，切向力στ，和軸向力σz，根據(jù)厚壁圓筒理論，對于只受內(nèi)壓力作用的厚壁容器有σr=prb2Rb2rb21Rb2r2N/cm2σr=prb2Rb2rb21+Rb2r2N/cm2式中， rb，Rb―分別為機筒的內(nèi)外半徑（cm） r―機筒厚度任意點的半徑（cm）從上兩式可知，在內(nèi)壁r=rb處，徑向及切向應(yīng)力都達到最大值。（二） 機筒的強度計算擠出機在工作時，機筒內(nèi)部受熔料的壓力作用，物料在機筒內(nèi)產(chǎn)生的壓力沿機筒軸向的分布很復(fù)雜。103(3) 螺桿的合成應(yīng)力σr鋼材為塑性材料σr=σ2+4τ≤σ（N/cm2）式中，σ=σc+σb但是，在實際中，螺桿自重引起的彎矩應(yīng)力很小，所以可以忽略不計。在計算螺桿強度時，可根據(jù)復(fù)合應(yīng)力作用下螺桿根徑斷面的強度計算。因此，在計算螺桿所受的力時，只考慮軸向壓強P對螺桿的作用，即軸向壓力。第三章 核心部件的強度校核（一） 螺桿的強度計算 根據(jù)螺桿的連接方式，螺桿的連接形式類似懸臂梁，本次設(shè)計中，螺桿和傳動軸配合的很緊密，螺桿主要受物料的壓力p，克服物料的阻力所需的扭矩M和螺桿自重G的作用。（3）葉片封閉腔容積： 葉片封閉腔是指兩葉片與軸向擋板盤及轉(zhuǎn)子，定子所形成的封閉空間，葉片單元的葉片腔容積總是在不斷變化，且隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動形成一定規(guī)律，如果先取定葉片數(shù)為4，則： V=BS=12Bθθ+π2ρθ2r2dθ (5)將（1）代入ρθ2得： ρθ2=e2cosθ2+R2e2sinθ2+2ecosθR2e2sinθ2 (6)化簡得：ρθ2=e2cosθ2+R2+2Recosθ112eR2sinθ2 (7)此