【正文】 （5） 擠出機(jī)的通用性和專(zhuān)用性。 擠出螺桿的選擇 螺桿結(jié)構(gòu)形式的選擇（1） 普通型螺桿 （2）新型螺桿（3） 排氣螺桿 （4）多功能組合式螺桿 螺桿基本參數(shù)的選擇螺桿的基本參數(shù)有：螺桿直徑（D）、轉(zhuǎn)速（n）、長(zhǎng)徑比（L/D）、壓縮比（ε）和機(jī)頭壓力（p）。螺桿直徑： 式中： Q生產(chǎn)能力 kg/h。 n螺桿轉(zhuǎn)速 r/min； 經(jīng)驗(yàn)出料系數(shù)，通常取=~由公式計(jì)算出直徑后，在從國(guó)標(biāo)螺桿直徑系列：30，45，65，90，120，150，200來(lái)選取。主機(jī)不標(biāo)輔助代號(hào)。 擠出成型基本原理擠出成型是將物料加入機(jī)筒與機(jī)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)著的螺桿之間進(jìn)行固體輸送、壓縮、熔融塑化，最終定量地通過(guò)機(jī)頭口模而實(shí)現(xiàn)制品的成型。突破性進(jìn)展至今，擠出機(jī)中的塑料在一定外力作用下，隨不同溫度出現(xiàn)的三種不同物理狀態(tài)與螺桿的結(jié)構(gòu)、塑料的性能及加工條件之間的關(guān)系。 塑料隨溫度的三態(tài)變化塑料在一定的外力作用下，受熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)三種物理狀態(tài)：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)，這三種狀態(tài)在一定外在條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 固體摩擦輸送理論 熔融理論熔融段是固體輸送段和熔體輸送段之間的部分。因此，熔融段塑料的流動(dòng)情況比固體輸送更為復(fù)雜。它是建立在流變學(xué)、熱力學(xué)等基礎(chǔ)上的理論，用于指導(dǎo)螺桿熔融段的設(shè)計(jì)。所以，熔體輸送段有時(shí)又稱(chēng)為計(jì)量段、壓出段或均化段。 螺桿特性線擠出機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)，若 式中 ——反流系數(shù)，cm。 擠出量為：當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速和溫度不變時(shí)，不變，所以擠出量與壓力降成線性關(guān)系。同一根螺桿，在不同轉(zhuǎn)速下得到的不同的螺桿特性線，稱(chēng)為螺桿特性線族。（2）增加均化段的螺槽深度，將會(huì)增大螺桿特性線的斜率，而使擠出量隨壓力的變化幅度而增加，這不利于對(duì)擠出機(jī)的控制操作。（4）在相同壓力下，擠出機(jī)的螺桿的轉(zhuǎn)速高，擠出量越大。由于螺槽縱向開(kāi)放，由加料口到機(jī)頭，兩螺桿間有一通道，當(dāng)物料由加料口加到一根螺桿上后，物料在摩擦拖曳作用下沿著這跟螺桿的螺槽向前輸送物料至下方的楔形區(qū)，在這里物料會(huì)受到一定的壓縮。兩根螺桿在楔形區(qū)有大小相等、方向相反的速度梯度，因此物料不會(huì)進(jìn)入嚙合區(qū)繞同一根螺桿繼續(xù)前進(jìn)而被另一螺桿托起，在擠出機(jī)機(jī)筒表面的摩擦拖曳下沿另一根螺桿的螺槽向前輸送。相對(duì)速度大，所以混煉效果十分好。（3）節(jié)能特性。 同向嚙合雙螺桿擠出機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格（1）螺桿公稱(chēng)直徑。（2）螺桿長(zhǎng)徑比。（3）螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（4）螺桿轉(zhuǎn)速范圍。表征擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力用P表示，單位（KW）；（6）機(jī)筒加熱功率。 指平行布置兩螺桿中心的距離，用a表示，單位為(mm)；（8）實(shí)際比功率。 指擠出機(jī)螺桿每轉(zhuǎn)的生產(chǎn)能力；（10）生產(chǎn)能力：指每小時(shí)的制品擠出量，用Q表示，單位（kg/h）。螺桿直徑：即螺桿的外徑，它是擠出機(jī)的重要參數(shù)，一般用D表示，單位為mm，它表征擠出機(jī)擠出量的大小。根據(jù)我國(guó)同向雙螺桿擠出機(jī)基本參數(shù)表(JB/T 542091)和螺桿直徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取螺桿公稱(chēng)直徑:D=72mm。單位為mm。用L/D）來(lái)表示，即螺桿有效螺紋部分長(zhǎng)度L與螺桿外徑D之比，它可以表征螺桿的塑化能力和塑化質(zhì)量，用（L/D）來(lái)表示。（2）提高塑化質(zhì)量，制品外觀質(zhì)量好。（4）螺桿特性曲線斜率小，擠出量穩(wěn)定，擠出量可以提高20%~40%。國(guó)產(chǎn)同向旋轉(zhuǎn)擠出機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)表(JB/T 542091)顯示生產(chǎn)能力為300kg/h的螺桿擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比L/D=28~32，取 L/D=30螺桿轉(zhuǎn)速范圍：用（最高轉(zhuǎn)速）~（最低轉(zhuǎn)速）表示，其單位是r/min。要求實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的目的是容易控制擠出質(zhì)量并與輔機(jī)的一致配合；要求有一定的調(diào)速范圍的目的是為了適應(yīng)多種加工物料及滿(mǎn)足多種工藝要求。通常情況下按機(jī)筒的內(nèi)表面積計(jì)算加熱功率：H== =式中 H——機(jī)筒加熱功率，單位為KW； ——機(jī)筒內(nèi)直徑，單位為mm； A——單位面積的加熱功率，W/。同向嚙合雙螺桿擠出機(jī)主要零部件的設(shè)計(jì)同向嚙合雙螺桿擠出機(jī)主要零部件包括螺桿、機(jī)筒、分流板、過(guò)濾網(wǎng)、料斗及料斗傳輸螺桿等裝置。 螺桿的基本尺寸初步確定螺桿的螺紋長(zhǎng)度為：L=30D=3072=2160mm根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，螺桿三段長(zhǎng)度的分配如下：塑料類(lèi)型 加料段壓縮段計(jì)量段非結(jié)晶型塑料10%~25%全長(zhǎng)55%~65%全長(zhǎng)22%~25%全長(zhǎng)結(jié)晶型塑料60%~65%全長(zhǎng)1~2 螺距25%~35%全長(zhǎng)所以：加料段=（10%~25%）L，取 ==2160=259mm壓縮段=（55%~65%）L，取 ==2160=1404mm計(jì)量段=（22%~25%）L，取 ==2160=497mm螺桿壓縮比。對(duì)塑料而言，螺桿幾何壓縮比大多數(shù)為2~5,根據(jù)常用塑料螺桿的幾何壓縮比表，選取螺桿壓縮比：ε=3 為了加工方便，等距螺桿取S=D 螺距S：S=D=72mm 螺紋頭數(shù)： i=1螺紋升角：=arctan=arctan= 螺棱法向?qū)挾萫：根據(jù)對(duì)緊密共軛齒廓的要求和齒輪傳動(dòng)嚙合基本原理，取螺棱法向?qū)挾葹椋?e==30mm 螺棱軸向?qū)抌：b=e/Cosφ=30/Cos= 螺槽法向?qū)扙： E=SCos－30=72Cos－30= 螺槽軸向?qū)払：B=D―b=72―=螺桿與機(jī)筒間隙δ的確定。機(jī)筒的結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要有分段式、整體式、雙金屬和軸向開(kāi)槽結(jié)構(gòu)形式，機(jī)筒的優(yōu)劣以及雙螺桿螺桿擠出機(jī)的設(shè)計(jì)要求，選擇分段式機(jī)筒。機(jī)筒的外徑：機(jī)筒兩孔的中心距為兩螺桿中心距，. 機(jī)筒總長(zhǎng)度L的確定。 螺桿與機(jī)筒的配合要求作用是：①防止熔料中的雜質(zhì)和未熔物料進(jìn)入機(jī)頭而堵塞機(jī)頭流道或影響產(chǎn)品質(zhì)量；②使由機(jī)筒來(lái)的熔料的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，并分成若干束，以保證擠出穩(wěn)定；③攪拌混合，增強(qiáng)塑化效果。料斗的設(shè)計(jì)遵循不允許物料結(jié)成團(tuán)、架橋和掛料的原則。為了達(dá)到設(shè)計(jì)所需要求，該擠出機(jī)設(shè)置兩個(gè)料斗：一個(gè)用于盛裝主料；另一個(gè)用于盛裝添加料。選取擠出機(jī)主電機(jī)功率為：P=55KW擠出機(jī)電機(jī)選擇江蘇東元電機(jī)電控有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為Z325031直流電動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：額定功率為55 KW、額定電壓440V、額定轉(zhuǎn)速為500r/min。總傳動(dòng)比：==傳動(dòng)比的分配：由于配位齒輪受到螺桿直徑的限制，如果第一級(jí)傳動(dòng)比取得過(guò)小，則減速器的第二根軸上的小齒輪會(huì)較小，而此軸的直徑較地一根軸大，如此對(duì)鍵和齒輪的強(qiáng)度有很大的不利，因此應(yīng)把第一級(jí)減速的傳動(dòng)比設(shè)置大些取：，則后續(xù)總傳動(dòng)比=Ⅰ減速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)（1）選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力查常用齒輪材料及其機(jī)械性能表，選取：小齒輪選用滲碳淬火，大齒輪選用滲碳淬火許用接觸應(yīng)力 由式接觸疲勞極限 查圖接觸強(qiáng)度壽命系數(shù) 設(shè)計(jì)擠出機(jī)每天工作24小時(shí)，每年工作300天，預(yù)期壽命為10年，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 由式 查接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)圖表得 接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 由式彎曲疲勞極限 查試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限查彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)圖 查彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)圖（假設(shè)模數(shù)小于5mm）彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)則 （2）齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)的精度等級(jí)，按估取圓周速度=，參考通用機(jī)械所用齒輪傳動(dòng)的精度范圍圖表和齒輪第Ⅱ公差精度與齒輪圓周速度圖表選取小輪分度圓直徑，由式 齒寬系數(shù) 查圓柱齒輪的齒寬系數(shù)表，按相對(duì)軸承為非對(duì)稱(chēng)分布選取小齒輪齒數(shù) 在推薦值20～40中取大齒輪齒數(shù) 圓整選取 =55齒數(shù)比mm載荷系數(shù)K=——使用系數(shù) 查使用系數(shù)表——?jiǎng)虞d荷系數(shù) ——齒向載荷分布系數(shù) ~——齒間載荷分布系數(shù) ~載荷系數(shù)K K= = 材料彈性系數(shù) 查材料彈性系數(shù)表節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)表重合度系數(shù) ~ 故： =齒輪模數(shù) == 故