Ф90橡膠冷喂料擠出機畢業(yè)設(shè)計說明書

1引言力，均勻連續(xù)地向機頭輸送膠料。擠壓系統(tǒng)由加料裝置、螺桿、機筒、襯套等組煉和塑化，溫度和壓力逐步升高，呈現(xiàn)出粘流狀態(tài)，以一定的壓力和溫度通過機塑化.混煉及使膠料克服機頭口型阻力而擠壓成一定斷面形狀的半成品。加熱冷卻系統(tǒng)由螺桿中心的內(nèi)腔.機筒和機頭的夾套等組成。根據(jù)工藝加工的需2第一章.技術(shù)要求及工藝流程參數(shù)的確定計算說明螺桿直徑長徑比工作轉(zhuǎn)速n=(0.2-0.7)n臨=28.2-98.65r/min冷喂料擠出機的功率計算式中K-系數(shù)，約為5.25~6.73;算的N?=93*12*75*6*10?=39.37kW(K取6)N=N?/”=43.7kw生產(chǎn)能力的計算經(jīng)驗公式Q=βDnD-螺桿直徑，cm;第一章技術(shù)要求及工藝流程沈陽化工大學學士學位論文第一章技術(shù)要求及工藝流程3β-系數(shù)，可以實測得到，成型擠出機β=0.00384,;過濾擠出機β=0.00256算的Q=0.00384*92*75=170.06kg/h備料→染色→擠出塑化成型→壓光→冷卻輸送→切邊→牽引→切斷→檢驗→側(cè)重1.3總體結(jié)構(gòu)圖的布置及螺桿的連接方式：減速器輸出軸與螺桿的連接方式：采用花鍵聯(lián)接。整體聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，且傳動可靠。電機通過皮帶輪與減速器連接。軸向力的傳遞：物料對螺桿的軸向力→螺桿→主軸→止推軸承→法蘭→聯(lián)接螺栓→加料段機筒→聯(lián)接螺栓→機頭→物料減速器主軸的布置形式：一個止推軸承。布置形式：止推軸承位于兩個徑向軸承的前面，這樣物料給螺桿的軸向力一方面通過鍵套傳給止推軸承。止推軸承再將力傳到軸承座。另一方面物料又作用在機頭上一個推力。這個推力向左拉機筒，并通過料斗座而作用在止推軸承座上，使減速箱不受該軸向力的影響。由于止推軸承裝于箱體外，安裝維修比較方便。第一章技術(shù)要求及工藝流程沈陽化工大學學士學位論文第一章技術(shù)要求及工藝流程41.4電機的選擇：擠出機的調(diào)速方法有有極調(diào)速和無極調(diào)速兩種。從提高擠出機的適應(yīng)性來看，使用無級調(diào)速最為理想，采用無級調(diào)速還易于實現(xiàn)自動控制。目前，可采用的無級調(diào)速方法有：這種電機通常的調(diào)速范圍為1:3和1:6這種電機與直流電機比較有成本低占地面積小等優(yōu)點。但與一般異步電機比較又現(xiàn)成本高，故障也較多。這種電動機最大調(diào)速范圍可為1:16,由于可控硅整流技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)組”。為了使其在低速時散熱良好，可以另加吹風設(shè)備進行強制冷卻。它的傳動優(yōu)點是：能很大的扭矩和功率。但摩擦片發(fā)熱比較嚴重，機是可靠的，但由于它在制造上精度要求高，這些因素在一定程度上限制了液壓馬達在擠出機上的應(yīng)用。此種調(diào)速范圍為1:3~1:10速度調(diào)節(jié)均勻平滑，起動轉(zhuǎn)巨大，結(jié)構(gòu)簡單可靠，且控制裝置消耗功率小。但因其在低速時效率較低且慣性較大，目前在擠出機上還用的不多。功率：N=KD1×L×n×103/DL/D=12螺桿工作部分長度108cmN=0.06×9'×108/9×75×10-3=39.37kwN=NO/取55kw通過綜合考慮，本設(shè)計選用Z,-180-41直流電動機進行傳動。沈陽化工大學學士學位論文第二章.φ90橡膠擠出機計算及說明5第二章.Φ90橡膠冷喂料擠出機計算及說明2.1擠出機螺桿的設(shè)計：材料的選擇：1.螺桿和機筒在擠出機擠出時受到高溫高壓的作用，同時受的要求：(1)機械強度高(2)加工性能好(3)耐腐蝕和抗磨性好(4)取材容易。綜合考慮，38CrMoAlA(2)長徑比及各段長度分配：(3)螺桿的轉(zhuǎn)速、產(chǎn)量、功率的確定：①螺桿轉(zhuǎn)速越高產(chǎn)量也越大，但過高的轉(zhuǎn)速可能n-螺桿的臨界轉(zhuǎn)速螺桿工作轉(zhuǎn)速n在(0.2~0.7)n的范圍選取沈陽化工大學學士學位論文第二章.φ90橡膠擠出機計算及說明6Q-生產(chǎn)能力(4)螺桿的螺紋升角和螺桿的軸向參數(shù)的確定：壓縮比：取ε=2H.-加料段槽深(5)螺紋的斷面形狀和各參數(shù)的確定：斷面形狀為矩形。螺紋根徑面與螺棱推進面成90°夾角，用小圓弧過7我國頒布系列標準規(guī)定機筒表面硬度應(yīng)為HRC=65以上。38CrMoAlA氮化鋼處理硬度大于65,綜合性能好，故本次設(shè)計機筒材料也選用機筒采用分段式，機筒在加料段設(shè)置軸開槽錐形套筒，其它段加襯套。襯(2)套筒的結(jié)構(gòu)和尺寸：軸向開槽的數(shù)量φ90取9條。(3)凹槽的寬度一般應(yīng)大于高聚物顆粒的最大尺寸故φ90取9.5mm(4)錐形套筒的錐度一般取2°48’以內(nèi)機筒直徑較大者取小值，錐形套筒軸向長度較長者取小值。本設(shè)計取2°沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計8第三章.Φ90橡膠冷喂料擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計確定基本的參數(shù)和各級齒輪的扭矩、功率、轉(zhuǎn)數(shù)Ⅲ軸n,=n?/i,=75r/min功率P,=50.688×0.99×0.97T,=9550×P,/n,=630.3N*mmT,=9550×P,/n,=4647.03N*mm沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計9說明：齒輪采用硬齒面斜齒輪柱齒輪，材料為45剛，經(jīng)過熱處理軸也采用45剛實心。低速級軸左端內(nèi)表面銑內(nèi)花鍵，花鍵規(guī)格為8*12*72*783.2齒輪組I:(1)傳動功率：N,=60njLh=60×1500×1×(300×8×10)=2.88×10°hN,=N,/i=2.88×10°/3.286=8.76×10*h所以Z=1.0,Z=1.0取S=1.0,Z,=1(2)按齒面接觸強度確定中心距：計算中心距：圓整后取a=286mmm,=(0.007～0.02)a=(0.007～0.02)×286=(2.02～5小齒輪齒數(shù)：傳動比誤差：在允許的范圍內(nèi)。d,=m,×=,1cosβ=4×107/c由表5-3取齒輪精度為8級。沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計a,=arctg(tga,/cosp)=arctgd=d?·cosa,=437.171×ca=arcos(a./a.)=arccos(12-tg20.4371°)+107×(tg23沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計Y,=2.52,Y,=2.23由圖5-16(b)得：or,=290Mou,Orim2=152Moa,由圖5-19得：計算齒根彎曲應(yīng)力：沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計21-33,=?-107,u=3.286,m。-4mm,βb?=b=114.4mm,b,=b,+(5~10)=12齒輪組Ⅱ:p。=48.66kw,,na=75r/min,i=2.435N,=60njlh=2.88×10°hN,=N,/i=8.76×10*h(2)按齒輪接觸強度確定中心距：沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計初取K,z2st=1.0,由表5-5查得：z。=188.9減速傳動比為i=2.435,取φ。=o由式(5-39)計算中心距：小齒輪齒數(shù)：==,=35.08×2.435=85.42修正螺旋角：β=arcostm。(z?+=)/2a]=13°59′13”與p相接近沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計由表5-3取齒輪精度為8級(3)驗算齒面接觸疲勞強度：由圖：5-4(b)按齒輪精度8級和v·=,/100=2.76×35/100=0.966計按b/d?=148,4/216.41=0.6857故查的k,-1.04,由表5-4查得：k。-1.2所以k=KK。KK。=1.0×1.065×1.04×1.2=1.329計算重合度:：8Ez,=35,z、=85則z=z,/cos1β=38.307mm由圖：5-14得：γ=2.45,Y,=2.25由圖：5-15得：γ-1.64,Y1.78由圖5-19得：γy=1.0,Y=1.0由圖5-23得：m。=6>5mm取γ=0.8,Y=2.0,S,m=1.4σr?=2KT,YYsYY/b/d/m,=57.7Mpa<[σr,]=331ar?=0riYs?Y?/Y!/Ys=57.51Mpa<[or?]=173d?=d?-2(ha*+c*)m.=510b?=b=1483.3減速器傳動軸的設(shè)計：選用45#鋼調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS217-255,取HBS250,查表得：0g=640Mpa,σ,=355Mpa,σ1=275Mpa,[o_,]=60Mpa按扭轉(zhuǎn)強度初步計算：,考慮到有鍵槽軸徑應(yīng)該增大3%d圓整后并考慮軸承的選用，取a=50mm,對改軸布置如圖1。水平支反力：垂直方向支反力：N水平彎矩：Mm=M?=Rn?L?=700604.沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計M,=R,L?=299208,4N·mmM=M?=761821N·mmM=√2+(aT)2=√7188332+(0.6×630300)2=812244N·mG=M/W=34Mpa<[o-,l沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計選用45調(diào)質(zhì)，按扭矩強度初步計算：圓整后并考慮軸承的選用，取d=70mm,結(jié)構(gòu)設(shè)計如下：R.(L?+L?+L?)-F,(L?+L?)-FR(L?+L?+L?)+F,?(L?+L?)-F合成彎矩：.6N·mma=M/W=1928172,6(0.1×703)=45.7Mpa<[o,]沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計選用40Cr調(diào)質(zhì)按扭矩強度初步計算：圓整后并考慮軸承的選用：取d=90mm結(jié)構(gòu)設(shè)計如下受力分析如下圖：T=4647030N齒輪圓周力：F,=F=18375.5N水平面支反力：垂直面支反力：沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計T=4647030N·mmNσ=aT/W=(0.6×4647030)/(0.1×903)=38.2Mpa所以此軸安全.3.4軸承的選取及校核：高速軸選7315E軸承的校核：S=R,/2Y=2646.9/(1.7×2)=7785S?=R?/2Y=7346.2/(1.7×2)=2165.9NP,=0.4F,+YF,Y=1.7中間軸所選7314E軸承的校核：A?/R?=6300P,=0,4F,+YF,,Y=1.7,F,=12836.8N,F。=6300,3Nh沈陽化工大學學士學位論文第三章.φ90橡膠擠出機傳動系統(tǒng)的設(shè)計A?/R?=1715P,=0.4F,+YF,Y=1.7,F,=1355.4N.F。=5932.4N第四章.零部件的選擇及校核公式p=2r/中ZhLD甲取0.8,乙取10,D。取75,L取130,h取-各齒載荷不均勻系數(shù)Z-齒數(shù)T-轉(zhuǎn)矩[P]=40~70Mpa所以許用擠壓可以保證4.2低速軸花鍵段強度的校核：W,=0.1×903(1-β?)=430因為tr]許用值為25~45所以此軸強度可以保證軸的外徑D=78,內(nèi)徑D=72[r]=455411/13458.6=33.8Mpa沈陽化工大學學士學位論文第四章.零部件的選擇及校核沈陽化工大學學士學位論文38CrMoAlA的許用應(yīng)力[a]=260Mpo[r]=(0.5～0.6)[σ].[t]取130>33.8所以螺桿強度可以保證4.4螺桿強度的校核計算得：σ=12.98kg·h/mm沈陽化工大學學士學位論文第四章，零部件的選擇及校核沈陽化工大學學士學位論文o,=19.66kgN/mm[σ]=σ,/n,=28.30kgN/mm3o,<[o]所以螺桿強度安全。4.5機筒的設(shè)計及校核：取機頭最高壓力p500kgV/cm2故。-5kgN/mm,計算得：σm8.89kgN/mm,計算得：σ=1.95kgN/mmσ,=12.03kgN/mm<[o,]沈陽化工大學學士學位論文第四章.零部件的選擇及校核沈陽化工大學學士學位論文4.6推力軸承的選擇及校核額定基本負載為1180KW由于軸向力p=2.213×10?n,所以此推力軸承可以保證工作沈陽化工大學學士學位論文第五章各軸上聯(lián)結(jié)齒輪鍵的校核第五章.各軸上聯(lián)結(jié)齒輪鍵的校核5.1低速級齒鍵的校核按擠壓強度校核：p=2T/[200h(L-2R]=2×4647030/[200×8×(140-28)]=51.86Mpa所以擠壓強度合格按鈕轉(zhuǎn)剪切強度校核：所以