螺桿設計說明書

10螺桿設計說明書螺桿擠出機根本參數(shù)確定螺桿區(qū)域劃分及材料38CrM0AlA。螺桿直徑本設計螺桿直徑D=60mm螺桿長徑比長徑比是螺桿工作局部長度L與直徑D之比。L/D較大，有利于膠料的均勻響設備的使用和產(chǎn)量。L/D=6，L=360mm。螺桿轉(zhuǎn)速確實定質(zhì)量等方面。轉(zhuǎn)速與產(chǎn)量的關系導致產(chǎn)量上升的速率下降。轉(zhuǎn)速與功率的關系轉(zhuǎn)速增加，電機功率也增加，但隨轉(zhuǎn)速增加的速率下降。轉(zhuǎn)速與擠出壓力的關系作的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)速與膠料塑化、升溫的關系轉(zhuǎn)速與電能單耗的關系的速率大于功率增加速率所造成的。轉(zhuǎn)速與喂料方式的關系螺桿轉(zhuǎn)速與擠出機的加料方式有關。等的條件來確定。Dn=424/D臨界

n，可按膠料被螺桿帶動旋轉(zhuǎn)的離心力與其重力相臨界式中 D—螺桿直徑，cm；n—螺桿臨界轉(zhuǎn)速。臨界所以螺桿不能進料的臨界轉(zhuǎn)速為：

范圍之內(nèi)選?。慌R界Dn=424/D臨界

=424/

=173r/min6n=(0.2～0.7)n6

=34.6～121.2r/min臨界由計算結(jié)果，確定螺桿的轉(zhuǎn)速n=75r/min功率膠料粘度、機筒與螺棱的間隙以及擠出產(chǎn)量等。擠出機的功率主要消耗在以下三個方面。使膠料抑制機頭阻力。過冷卻水和機身四周空氣帶走，少量熱能加熱膠料使膠料溫度上升。傳動系統(tǒng)的機械摩擦及效率消耗。轉(zhuǎn)速、膠料粘度、生產(chǎn)力量以及機筒內(nèi)壁與螺桿螺棱頂部的間隙。擠出機的設備功率可按以下述閱歷公式計算。NkD3LDn105式中N—功率，kW；5.52～6.73；D—螺桿直徑，cm；cm；n—螺桿轉(zhuǎn)速，r/min。所以,N=(5.52～6.73)63675105=5.4～6.5kW效率如下：

=0.99，軸承

=0.99，齒輪

=0.97 =總

3 2聯(lián)軸器 軸承 齒輪所以， =總

3聯(lián)軸器

2 =0.990.9930.972=0.904齒輪N=N/η=6.5/0.904=7.19kw電15KW.電機確實定常用的調(diào)速方法有三種：〔1〕溝通熱流子電動機無級調(diào)速齒輪箱有級調(diào)速。實現(xiàn)自動化掌握較簡潔，噪音低，目前已被較多承受。所選電機參數(shù)如下：Y160L—4額定功率：15kw1500r/min：160mm電機軸徑：42mm電機外伸軸長：110mm〔依據(jù)《機械設計手冊第五卷》P23-32〕生產(chǎn)力量單位時間內(nèi)擠出機的擠出量即為生產(chǎn)力量，亦即產(chǎn)量，以kg/h表示。式計算。本設計按閱歷公式進展粗略計算；Q=D3n=3.846375103=65kg/hQ—生產(chǎn)力量，kg/h；D—螺桿直徑，cm；r/min；=0.00384=0.00256。軸向力桿強度計算和止推軸承壽命計算的根本依據(jù)。由閱歷公式估算：P=200F F—螺桿外徑的投影面積P=200F=200D2

2003.1462

=5652N4 4螺桿設計材料與技術要求40Cr4538CrMoAlAHRC>45，HRC60～65。對螺桿的根本技術要求如下：具有良好的塑化力量和較好的自潔性；具有較高的生產(chǎn)力量，且能在較低溫度下完成擠出作業(yè)；能建立起足夠的壓力，并能實現(xiàn)穩(wěn)定的擠出作業(yè)；具有廣泛的適應性，可適用于多種膠料的擠出作業(yè)；集郵良好的耐磨性和肯定的耐化學腐蝕性；具有能排解氣體和揮發(fā)物的力量；具有足夠的機械強度、剛度和良好的加工性能。螺桿類型按螺紋方向分為：左旋和右旋兩種。按螺桿的外形分為：圓柱形、圓錐形和復合形三種。形式，多用于特別用途的擠出機上。綜合以上考慮本設計承受單頭、右旋、等距不等深、圓柱形螺桿。螺桿構(gòu)造參數(shù)L/DL/D=6，螺槽深度H量、機器的生產(chǎn)率和功率消耗以及螺桿的強度等都有直接影響。H=〔0.18～0.25〕D，H和混煉效果，但膠料的溫升較大，產(chǎn)量較低。取螺桿的末端H =10mm，螺桿的頭1部H =14mm2壓縮比比。螺桿的壓縮比取決于膠料的物理壓縮比，物理壓縮比是指膠料進入加料口前加工條件及膠料在螺槽中的填充程度有關。1.7～2.1。螺紋導程和升角螺紋導程影響到螺紋溝槽的有效容積。在S增大時，吃料簡潔，輸送膠料力量加，塑化均勻，半制品的質(zhì)量好，但螺紋溝槽容積減小，產(chǎn)量下降。過大的S會造成膠料塑化不均，影響擠出半制品的質(zhì)量。螺紋導程與螺紋升角SDtg本設計承受螺紋升角18，慢SDtg3.1460tg1860mm螺棱的軸向?qū)挾茸C強度的前提下，螺棱軸向?qū)挾热⌒⌒楹谩Ｒ话爿S向?qū)挾萫=〔0.06～0.08〕De=3.6～4.8mm，e=4mm螺紋斷面外形有較高的強度和輸送力量，所以本設計承受鋸齒形斷面。6.螺桿頭部外形螺桿頭部承受螺紋聯(lián)接并在螺桿上銑花鍵。螺桿強度校核剪切應力的計算：M nMWn式中—螺桿剪切應力；M —螺桿的扭矩；nW—抗扭截面模量。nM 9550000Nmaxn nmax式中N —電機最大功率；maxn —螺桿最大轉(zhuǎn)速；max0.7～0.8N 15則M 9550000 max9550000 0.75=0.89106NN 15n nmax

121.2抗扭截面模量Wn

如下：Wn 16

d3(14)1式中d—螺桿螺紋根徑；1—螺桿內(nèi)孔直徑與螺紋根徑之比值。Wdn 16

4) 483(10.234)=0.216105Nmm3.141 163.14于是剪切應力MnWn

0.891060.216105

=41.20N/mm2壓應力計算 py F式中 —壓應力；yF—截面處的斷面積P=200F=200D2

2003.14122

=22608Kg=221558.4N4 4F(d2d2)3.14(602482)4069.44mm20則 p

221558.4=54.44N/mm2y F 4069.44彎曲應力計算MmaxWz式中—最大彎曲應力；Mmax

L/2GM

max

GL2G—螺桿伸出段的重量,G=50Kg；L—螺桿伸出段長度，L=360mm；W —抗彎截面模量，Wz GL 50360

d32

3(14。于是M

max

9.8=88200Nmm2 2W dz 32

4) 483(10.234)=10821.47Nmm3.141 323.14強度條件

MmaxWz

88200=8.15N/mm210821.47按第三強度理論，螺桿受扭、壓、彎聯(lián)合作用，其強度條件為：( ( )242yn

[]s式中[]—材料的許用應力； —材料的屈服限；sn—材料的安全系數(shù)，取ns

=3～3.5。 y y y54.44441.202

=82.73N/mm2[]sns

490=163.33MPa3由于<[],所以螺桿的強度合格。螺桿與減速器低速軸聯(lián)接花鍵的選擇和強度校核選擇矩形花鍵，花鍵的規(guī)格為：N×d×D×B=8×42×46×8?；ㄦI連接的強度條件為：p

2T103zhldm

p式中：—載荷安排不均系數(shù)，與齒數(shù)多少有關，一般取=0.7～0.8；z—花鍵的齒數(shù)；l—齒的工作長度，mm；h—h

Dd2

2CD漸開線花鍵，30，h=m,45,h=0.8m,mDdd —花鍵的平均直徑矩形花鍵，d m m

d2

d，id為分度圓直徑，mm；i[]MPa；p查得：[

]=120～200MPap：Z