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1、锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计指导老师：王洪武答辩人：赵文华学号：1005030322时间：2014年6月一.锥形双螺杆挤出机的研究意义锥形双螺杆挤出机除具有和普通平行异向挤出机共同的优点：螺槽封闭，可以达到物料的强制输送；物料停留时间分布窄；自洁性好。还具有物料传热好、螺杆强度高、止推轴承寿命高、螺杆拆装方便等优点。锥形双螺杆挤出机在加工对温度和剪切敏感的物料方面显示出其独特的优点，已经成为RPVC干混粉料挤出成型加工的主要机型之一。二.锥形双螺杆挤出机的结构图2-1锥形双螺杆挤出机锥形双螺杆挤出机传动系统挤压系统加热冷却系统控制系统机筒螺杆加料装置机头本次论文重点对挤出系统进行了设计，校核
2、。图2-2锥形双螺杆挤出机锥形螺杆图2-3锥形双螺杆挤出机机筒三.锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计SJSZ-45锥形双螺杆挤出机原始设计参数：螺杆直径：4590mm；螺杆有效长度：991mm；螺杆最大转速：45rmin；主机功率：15kW；机筒加热功率11.5kW；机筒中心高：1000mm；机筒加热冷却：陶瓷加热器、空气强冷却；输送系数：=1；最大产量：Q=80kgh3.1螺杆参数的确定3.1.1螺棱、螺槽断面形状啮合异向双螺杆的螺棱、螺槽断面形状有矩形的、梯形的、锯齿形的。锥形双螺杆挤出机螺杆的螺纹牙型一般采用梯形，螺纹升角约5。其法向断面内倾角=1015，圆弧半径R=(0.10.15)H，H
3、为槽深。3.1.2螺槽深度槽深跟螺杆小端外径的关系为：H=(0.20.25)D，D为小端外径。3.1.3螺纹头数由于锥形螺杆比平行双螺杆难加工，从易于加工和保证精度上考虑，实际中常选择单头螺纹。3.1.4螺棱厚度考虑到制造误差和因温升发生膨胀会引起两根螺杆之间可能发生卡死现象，设计时，在横截面内螺棱厚度的取值应比计算值减少0.52mm。3.1.5螺杆转速控制适当提高螺杆转速对物料的混合和塑化是有利的，但螺杆转速过高，会对RPVC造成剪切分解。PVC的临界剪切速率为26s。所以，一般情况下螺杆转速控制在1525rmin之间。3.1.6螺杆芯部温控系统的类型及选择国外目前采用的螺杆芯部调温系统主要
4、有两种:热油外循环式调温系统和无油封闭式自调温系统。本设计中采用无油封闭自调温系统。图3-1无油封闭式自调温系统3.2加热冷却系统的确定3.2.1加热系统的确定用于双螺杆挤出机的加热装置有电加热和载体加热。本次设计中机筒选用陶瓷加热器。3.2.2冷却系统的确定冷却方式有风冷、油冷、水冷。本次设计中采用空气强冷却。3.3加料装置的选择加料装置的种类有计量加料装置、强制加料装置、溢流加料装置。由于锥形双螺杆挤出机主要用于加工松密度较低的RPVC粉，故本次设计采用强制加料装置。图3-2强制加料装置3.4锥形双螺杆挤出机的传动系统锥形双螺杆的止推轴承采用两个大止推轴承错列布置方式。图3-3锥形双螺杆挤
5、出机的传动系统四.主要零部件的设计计算4.1螺杆的设计计算(1)螺杆直径D：4590mm(2)螺槽深度h10mm(3)螺杆轴线中心距aamin=35mmamax=80mm(4)加料段参数螺纹头数i1=1L1=（0.35-0.4）L加料段长度L1=390mm螺纹导程S1=40mm(5)塑化段参数螺纹头数i2=1L2=（0.05-0.08）L加料段长度L2=78mm螺纹导程S2=20mm(6)排气段参数螺纹头数i3=1L3=（0.17-0.2）L加料段长度L3=190mm螺纹导程S3=74mm(7)挤出段参数螺纹头数i4=1L1=（0.3-0.35）L加料段长度L4=333mm螺纹导程S4=48m
6、m(8)螺杆间隙的确定压延间隙c=0.32mm螺杆和机筒内壁的间隙f=0.10.4mmc=0.5mmf=0.2mm(9)螺杆的技术要求材料采用氮化钢38CrMoAlA；对氮化钢进行氮化，深度不小于0.4mm，硬度700HV，脆性不大于2级；螺杆外径、根径、外圆及螺棱两侧表面粗糙度Ra值不大于1.6m；螺杆小端和大端的外径偏差为（0.050）。图4-1Pro.e环境下生成的螺杆实体图4-2Pro.e环境下生成的机筒实体4.2机筒的设计计算机筒采用整体式结构，材料为氮化钢38CrMoAlA。由于使用陶瓷加热器加热，风冷冷却，故机筒外表面是光滑的。机筒呈三段阶梯状，三段机筒的外径分别为170mm、2
7、00mm、250mm。图4-3Pro.e环境下生成的挤出系统装配图4.3相关图纸展示我的毕业设计题目是锥形双螺杆挤出机挤出系统的设计，主要包括SJSZ-45型锥形双螺杆挤出机挤出系统、加料系统和机头部件的设计计算和图纸绘制，以及论文的书写，经过这一学期的努力，在老师和同学的帮助下完成了这此设计。通过查阅有关双螺杆挤出机的文献资料，再结合所学机械方面的专业知识，完成了对锥形双螺杆挤出机的挤出系统、加料系统、机头部件设计计算。通过这次设计，使我更进一步的掌握了有关机械方面的专业知识，加深了对塑料挤出机结构原理的认识。总结感谢各位老师耐心听完我的演讲，谢谢大家！最后向我的导师王洪武老师致以最崇高的敬意！TheEnd
