【正文】 塑料將自傲下層塑料上滑移，而它們之家的摩擦因數(shù)將是內(nèi)摩擦因數(shù)f，而不是外摩擦因數(shù)f。這就相當(dāng)于增大了塑料與螺桿的摩擦因數(shù)，根據(jù)固體輸送理論，這將降低固體輸送流率。不同的塑料和不同的粒料形狀其內(nèi)摩擦角是不同的?！?3176。但是由于螺槽是螺旋形的，固體壓力自傲兩個側(cè)面將不相等。β=45176。螺棱法向?qū)挾萫和軸向?qū)挾萣： e=(~)D （） （）塑 料形 狀內(nèi)摩擦角/176。當(dāng)螺棱e或b較大時會增大螺棱上的功率消耗。但e值 也不能太小，太小的值會使漏流增加，從而降低生產(chǎn)率，同時還會增加螺桿的磨損。這種設(shè)計的主要目的是為了較少螺桿與機(jī)筒的直接接觸，保證在螺棱和機(jī)筒間形成穩(wěn)定的熔融物潤滑膜以減少螺桿與機(jī)筒間的磨損。而在階梯形螺頂和楔形螺頂上，壓力的分布都是中間高兩邊低，產(chǎn)生的還原力會使螺桿懸浮于機(jī)筒之間不會產(chǎn)生金屬的直接接觸從而減少螺桿和機(jī)筒之間的磨損。而楔形螺頂?shù)暮侠沓叽鐬棣?δ=，e/e=5。 根據(jù)與同類型的擠出機(jī)進(jìn)行對比和聚苯乙烯的性質(zhì)來看，本設(shè)計采用矩形斷面較為合適。螺距S=15010m；螺棱寬e=1110m；螺紋頭數(shù)M=1；加料段長度L=90010m；加料段螺槽深度H=1310m；壓縮段長度L=150010m；計量段長度L=600mm。為了設(shè)計的科學(xué)性，對螺桿的參數(shù)做以下校核：工藝參數(shù)生產(chǎn)率Q=20200kg/h；螺桿轉(zhuǎn)速n=。液相密度ρ=790kg/m。液相熱導(dǎo)率k= W/(m.℃)。物料熔點(diǎn)Tm=270℃。假定熔膜厚度δ=10m因此，熔膜中的剪切速率為： == s 從文獻(xiàn)[8]圖上可以查處η=440MPa試計算T和δ: T= （） =≈300℃與設(shè)定值相等，不必從新計算。 根據(jù) T=300℃。計算固相分布函數(shù)及熔融總長度Z:計算φ值 = （） = 53計算固相分布函數(shù),假設(shè)熔融點(diǎn)在加料段末端的前一個螺距。由于磨損等原因，螺桿與機(jī)筒的間隙變得過大時，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力就大大降低，所以在擠出機(jī)使用以后的一段時間，當(dāng)間隙變大時，需要修復(fù)或更換螺桿以滿足生產(chǎn)能力的需要。 螺桿與機(jī)筒直徑間隙螺桿直徑202530354045505560直徑間隙最大++最小螺桿直徑65708090100120150200直徑間隙最大++最小加料裝置是保證物料不斷均勻地供給擠出機(jī)以實現(xiàn)連續(xù)擠出的重要機(jī)構(gòu)。加料方式分為重力加料和強(qiáng)制加料。在擠出成型過程中，可以設(shè)定、檢測和控制的工藝條件有熔體的溫度、熔體的壓力以及螺桿的轉(zhuǎn)速。塑料在擠出成型過程中獲得的熱量來源有兩個，一個是機(jī)筒外部加熱器供給的熱量，另一個是塑料與機(jī)筒內(nèi)壁、塑料與螺桿以及塑料之間相對運(yùn)動所產(chǎn)生的摩擦剪切熱。這兩部分熱量所占比例的大小不僅與螺桿、機(jī)筒的結(jié)構(gòu)形式、工藝條件和物料的性質(zhì)等有關(guān)，還與擠出過程的不同階段(如啟動階段，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)階段)有關(guān)。摩擦剪切產(chǎn)生熱量的大小會隨著物料的向前移動而逐漸增大，這就是擠出機(jī)把加熱冷卻系統(tǒng)分段設(shè)置的原因。這種方法加熱均勻，但需要配置一套專門設(shè)備，故工廠應(yīng)用較少。2. 電阻加熱 這種是應(yīng)用最廣泛的加熱方法，其裝置具有外型尺寸小、質(zhì)量輕，裝設(shè)方便等優(yōu)點(diǎn)，在60年代我國擠出機(jī)大都采用電阻加熱。擠出機(jī)的冷卻分為風(fēng)冷和水冷1. 風(fēng)冷卻 風(fēng)冷卻主要采用空氣，從冷卻效果看，風(fēng)冷比較柔和，但冷卻速度較慢。鑒于本設(shè)計中需要的加熱溫度為300度，所以選取鑄鋁加熱器，鑄鋁電加熱器是以管狀電熱元件為發(fā)熱體，用優(yōu)質(zhì)鋁合金材料為外殼經(jīng)壓鑄成型的電加熱器，其使用溫度一般在攝氏150～450度之間可廣泛應(yīng)用于塑料機(jī)械、模頭、電纜機(jī)械、化工、橡膠、石油等設(shè)備上。雖然電阻加熱圈加熱到設(shè)定溫度值會自動停止加熱，但電阻加熱鋁元器件溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于料筒溫度，繼續(xù)傳導(dǎo)熱量，導(dǎo)致料筒溫度高于設(shè)定溫度值，需要風(fēng)機(jī)冷卻。 第4章傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計在給定的設(shè)計參數(shù)中要求螺桿轉(zhuǎn)速為742r/min，主電動機(jī)功率為2575kw，根據(jù)與同類擠出機(jī)進(jìn)行對比選取主電動機(jī)功率為30kw的。 減速器傳動比的分配，考慮兩級齒輪潤滑問題，兩級大齒輪應(yīng)有相近的浸油深度。 各軸轉(zhuǎn)速的計算r/minr/minr/minr/min 各軸輸入功率的計算KwKwKwKw 各軸輸入轉(zhuǎn)矩的計算Nm Nm選擇齒輪傳動精度等級、材料及齒數(shù)（1）單螺桿擠出機(jī)作為一般工作機(jī)，速度不高。選擇小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼，正火處理，硬度為200HBS。（5）初選小齒輪齒數(shù)=22,大齒輪齒數(shù)=2=136。（2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 N（5）（6）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限MPa（7）計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （） （）（8）基礎(chǔ)疲勞壽命系數(shù)，（9）計算基礎(chǔ)疲勞需用應(yīng)力取失效率為1%，安全系數(shù)S=1,得=600=540MPa （）MPa （）3. （1）計算小齒輪分度圓直徑，代入[]中較小值 =mm （2）計算圓周速度 （） （3）確定齒輪參數(shù) mm mmmmb/h= （4）縱向重合度 （5）計算載荷系數(shù)k已知， （6）按實際的載荷系數(shù)矯正所算的分度圓直徑為 mm （） （7）計算模數(shù) （） 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計 （4. 9） （1）確定計算參數(shù)?計算載荷參數(shù)?由查得螺旋角影響參數(shù)?當(dāng)量齒數(shù) （） （） ④齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)為：，；。 ⑥兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限分別為MPa，MPa。取彎曲疲勞安全系數(shù)S=,得 =MPa （） MPa （）⑧計算大小齒輪并加以比較 大齒輪數(shù)值大。 （3）計算大小齒輪分度圓直徑 mm mm（4）齒輪寬度mmmm選擇齒輪傳動精度等級、材料及齒數(shù)（1）單螺桿擠出機(jī)作為一般工作機(jī)，速度不高。選擇小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為240HBS，大齒輪材料為45鋼，正火處理，硬度為200HBS。（4）高速級。（6）選取螺旋角按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計 （） （1）根據(jù)工作條件，選取載荷系數(shù)K=。m（3）選取齒寬系數(shù)=1（4）材料的彈性影響系數(shù)，選取區(qū)域系數(shù)為。 ⑤由應(yīng)力循環(huán)次數(shù)得彎曲疲勞壽命系數(shù)。 ⑦計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。（2）設(shè)計計算對比計算結(jié)果取=，則 （1）計算中心距圓整為337mm。 （3）計算大小齒輪分度圓直徑 mm, mm （4）齒輪寬度mmmmⅠ的設(shè)計軸的材料選擇和最小直徑估算初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。：密封處軸段=50mm。滾動軸承選取30211，其尺寸為=55mm100mm21mm。齒輪處軸段，由于小齒輪直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。：過渡軸段，由結(jié)構(gòu)定，=60mm。（2）各軸段長度的確定：由聯(lián)軸器及箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定，=162mm。：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)等確定=116mm。 細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計輸入軸外伸軸段處鍵mm9mm82mm；滾動軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選為。初步確定軸Ⅱ的最小直徑，即： 103mm （）由于安裝滾動軸承取mm。滾動軸承選取30210，其尺寸為=50mm90mm20mm。：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求，=75mm。：滾動軸承處軸段，==50mm。：由高速級大齒輪的轂孔寬度=70mm確定，=70mm。：有低速級小齒輪的轂孔寬度=100mm確定，=100mm。細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計高速級大齒輪處鍵mm11mm60mm；齒輪輪轂與軸的配合選為；滾動軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的公差直徑選為。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算，即： 102mm （）因輸出軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器需開鍵槽，應(yīng)將軸徑增大。：過渡軸段，=105mm。：低速機(jī)大齒輪處軸段，=110mm。（2）各軸段長度的確定:由聯(lián)軸器的轂孔寬和箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系等確定，=220mm。：過渡軸段，=59mm。：低速極大齒輪處軸段，=95mm。細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計安裝聯(lián)軸器的外伸軸段處鍵mm16mm164mm；低速級大齒輪處鍵mm16mm90mm；齒輪輪轂與軸的配合選為；滾動軸承與軸的配合采用過渡配合，此軸段的直徑公差選為。（3）計算軸的支反力、水平支反力 N （） N （）垂直面支反力 N （） N （）（4）軸的彎矩計算截面處的水平彎距 Nmm （） 截面處的合成彎距 （） = = N 軸的力學(xué)模型及彎矩、轉(zhuǎn)矩圖高速軸：由高速軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，選定：高速軸外伸軸段處鍵1為，標(biāo)記：鍵；中間軸：由中間軸細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，選定：高速級大齒輪處鍵2為，標(biāo)記：鍵。鍵的校核由于同一根軸上的鍵傳遞的轉(zhuǎn)矩相同，所以只需校核短的鍵即可。m；鍵靜聯(lián)接時的擠壓許用應(yīng)力[]=150MPa。鍵2：高速級大齒輪軸段mm；鍵的工作長度mm=42mm；鍵的接觸高度mm=；傳遞的轉(zhuǎn)矩N （） =MPa＜[]鍵聯(lián)接強(qiáng)度足夠（采用雙鍵連接）。m；采用雙鍵連接，鍵靜聯(lián)接時的擠壓許用應(yīng)力[]=150MPa。1滾動軸承的確定由上確定：軸承Ⅰ為30211圓錐滾子軸承。軸承Ⅲ為30220圓錐滾子軸承。1齒輪的潤滑經(jīng)過齒輪零件的設(shè)計后，由于齒輪的圓周速度m/s，采用浸油潤滑。鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 mm（低）箱座壁厚 =mm,取=10mm箱蓋壁厚 =mm，取=9mm箱座凸緣的厚度 ==10=15mm箱蓋凸緣的厚度 ==10=15mm箱底座凸緣的厚度 ==25mm箱座肋厚 ≈10=箱蓋肋厚 ≈10=地腳螺栓直徑與數(shù)目 mm，軸承旁連接螺栓直徑 mm箱座箱蓋連接螺栓直徑 mm,取12聯(lián)接螺栓直徑 mm沉頭座直徑 mm凸緣尺寸mm，mm定位銷直徑 mm軸承蓋螺釘直徑 mm吊環(huán)螺釘直徑 =12mm大齒輪圓頂與箱體內(nèi)壁距離 ，取10mm。 結(jié) 論擠出機(jī)是塑料行業(yè)最基本的加工機(jī)械，擠出機(jī)的發(fā)展水平直接影響塑料產(chǎn)品的質(zhì)量。這就要求我們對普通單螺桿的設(shè)計要有足夠的掌握。本擠出機(jī)就是一種高性能的機(jī)型，在一次擠出過程中就能夠完成塑化的任務(wù)。由于時間倉促，水平有限設(shè)計的擠出機(jī)還有很多不足之處，比如螺桿強(qiáng)度的校核、螺棱側(cè)面的形狀設(shè)計等都有待進(jìn)一步的改進(jìn)與完善?；仡欉@段人生中最美好的時光，想想自己的得失，不僅發(fā)人深