内转子加工工艺及主要工装设计机械类开题报告.doc

本科毕业设计开题报告

题 目： 内转子加工工艺及主要工装设计
院 （系）： 机械工程学院
班 级： 机械
姓 名：
学 号：
指导教师：
教师职称：

黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告

题 目
内转子加工工艺及主要工装设计
来源
工程实际
1、研究目的和意义
螺杆挤出机因其结构简单，价廉物美，生产效率高的特点，一直是食品、塑胶管材、板材、片材、异型材等成型加工最重要的设备。通过对单螺杆挤出机的设计，有利于巩固和综合应用本专业基础理论和专业知识，在结构设计和工艺设计方面都得到训练和提高。选题具有一定的实际意义。

2、国内外发展情况(文献综述)
目前来说，我国对于单螺杆挤出机的应用主要是在聚合物的加工上面，而应用在食品加工上很多都还是很陈旧的设计。
现在在国外在现有的单螺杆挤出机的基础上通过改进已经设计出超长单螺杆挤出机，属塑料挤出设备。德国生产的大型造粒用单螺杆挤出机，螺杆直径达700mm，产量为36t/h，其特点是将螺杆、螺筒加长。

3、研究/设计的目标：
设计参数：螺杆直径Ф35mm，长径比16，调速范围15-150rpm。。综合运用知识，多种方案比较，确定最优方案。完成A0号图纸3张：1.单螺杆挤出机总装图2.传动系统图3.加料系统图4.挤出系统图5.零件图。其中1张图必须徒手画。设计说明书一份（1.5万~2万字）。

4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：
单螺杆挤出机的主要技术参数
螺杆直径 35mm
中心距
长径比 16
螺杆的转速范围 15-150rpm
功耗
挤出量（产量）
螺杆的轴向推力

(1)总体设计方案
剖分式食品单螺杆挤出机

(2)挤压系统设计
螺杆设计
机筒设计（如图）

图1
(3)传动系统设计
电机选用: 三相异步电机
传动箱中减速部分和扭距部分的布置:分离式

(4)加热冷却系统设计

5、方案的可行性分析：
单螺杆挤出机的结构设计包括传动系统、加料系统、挤出系统和加热冷却系统的设计，它是一个整体的设计。传动系统包括电机的选择，为了满足转速范围在15r/min-150r/min，变频无级调速的要求，为了达到减少成本的目的采用的是普通电机加变频器，这样只需要采用二级减速器就可以达到要求的转速范围。
机筒的设计采用剖分式还是整体式是整个设计中的一个关键，整体式中的输出轴必须设计成空心轴，以便于螺杆的拆卸。并且要想了解挤出过程中物料沿螺杆的输送、混合、反应情况，只有停转将机筒通水冷却，然后把螺杆抽出才能看清。这样很不方便，有时还会破坏过程的原貌。为了克服上述缺点及操作方便，机筒做成剖分式。剖分式包括上下开合和左右开合，由于加料口在机筒的上部，因此采用的是左右开合式。
加热冷却系统的设计中采用水冷，因为水冷的速度较快，时间较短，并且采用水冷与风冷相比，所占的空间较小。
通过综合分析以上设计方法和设计制造难度，方案可行。

6、该设计的创新之处

7、设计产品的主要用途和应用领域：
螺杆挤出机因其结构简单，价廉物美，生产效率高的特点，一直是食品、塑胶管材、板材、片材、异型材等成型加工最重要的设备。在塑料加工行业挤出成型作为聚合物加工工业中的一项重要技术，是在聚合物树脂应用工程技术、挤出生产设备研制技术两方面互相促进。运用挤出加工手段制备改性聚合物材料，共混增强，增契技术，辐射改性技术，纳米复合技术，以及其他一些新型改性技术。各种结构与功能的挤出机如混炼型螺杆挤出机，排气式挤出机，双螺杆、多螺杆挤出机，反应式挤出机，组合式挤出机，适应高分子材料物理与化学特性而建造的成型装置，具有各种制品所需要的专门功能，能够实施成型步骤的挤出生产线辅机，以追求操作简便、控制精确、节能高效，清洁生产的目标而不断改进的新兴设备。在食品加工行业不仅用于谷物食品加工，而且也越来越多地用于糖果糕点类产品乃至香料等产品的加工。涉及主餐类，早餐类，儿童营养食品、中老年食品、健康功能性和休闲小食品等领域。逐渐应用在水产品、仿生制品、调味品、方便面、速溶饮料、变性淀粉和加湿宠物食粮等方面。通过挤压技术生产的食品具有松脆可口，有助于消化的特点。在饲料加工方面我国现有的饲料加工仍以单螺杆膨化挤出机为主。
8、时间进程
3月28号-4月6号 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告
4月7号-5月4号 设计计算、总体结构草图设计
5月5号-5月25号 总体图和部件图设计
5月26号-5月31号 零件图设计
6月1号-6月5号 整理、撰写毕业设计说明书和设计图纸
6月6号-6月10号 结合毕业设计，翻译2500字以上的外文资料
6月10号-6月20号 答辩
9、参考文献：
1张裕中.食品挤压加工技术与应用[M]. 北京：中国轻工业出版社，1998
2朱复华.挤出理论及其应用[M]. 北京：中国轻工业出版社，2002
3石一兵.食品机械与设备[M]. 北京：中国商业出版社，1992
4沈再春.农产品加工机械与设备[M]. 北京：农业出版社，1993
5吴清鹤.塑料挤出成型[M]. 北京：化学工业出版社，2001
6朱国洪.食品挤压技术及最新研究进展[J].食品与发酵工业，2000
7陈荣.挤压膨化技术及其应用概况[J].食品与发酵工业，第26卷 第5期
8侯珍秀.机械系统设计[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2003
9耿孝正,张沛.塑料混合及设备[M]. 北京：中国轻工业出版社,1992
10濮良贵,纪明刚.机械设计[M]. 北京：高等教育出版社，2001
11邓文英,宋立宏.金属工艺[M]. 北京：高等教育出版社,2002
12 Fabrizo Matelli.Twin Screw Extyuders---A Basic Understanding[M].New York:Van Nontrand Reinhold Company.1983,3～5
13 Chris Rauwendaal.Mixing in Polymer Processing[P].New York:Marcel T.Sakai(JSW).Wear and Corrosion Behavior and Their Counter—Measures for Twin Compounding Extruder.Japan:1998,14～38

指导教师意见

教师签字：

年 月 日
开题答辩小组意见：

组长签字： 成员签字：

年 月 日
毕业设计领导小组意见:

组长签字：

年 月 日