单螺杆食品挤出机设计

单螺杆挤出机设计单螺杆挤出机是一种常见的塑料挤出设备。

它通过螺杆的旋转运动，将塑料颗粒加热熔化，并通过挤压螺杆头的形状来实现塑料的挤出成型。

单螺杆挤出机具有结构简单、操作方便、生产效率高等优点，在塑料加工行业得到广泛应用。

首先是结构设计，单螺杆挤出机通常由机架、进料系统、加热系统、螺杆系统、模头系统、冷却系统和控制系统等部分组成。

机架需要具备足够的强度和刚度，以承受挤出过程中的大功率和高转速的运转。

各个部分需要进行合理的布局和连接，确保挤出过程的稳定性和可靠性。

其次是加热系统设计，加热系统通常采用电加热方式。

加热系统需要有良好的温度控制能力，以确保塑料颗粒能够被充分加热熔化，并在螺杆的作用下形成均匀的熔融塑料。

加热系统还需要具备快速升温和稳定保温的能力，以适应不同塑料材料的加工需求。

螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，螺杆的设计需要考虑颗粒进料、熔化、挤出和混炼等多个过程。

螺杆的直径、螺距、推力、螺杆槽形等参数需要根据挤出要求和加工材料的特性进行合理选择。

同时，螺杆的表面镀硬处理和材质的选择也需要考虑抗磨损和耐腐蚀性能，以延长螺杆的使用寿命。

最后是控制系统设计，控制系统通常采用PLC控制和触摸屏人机界面。

控制系统需要具备多个参数的实时监测和调整能力，以确保挤出过程的稳定性和一致性。

控制系统还需要具备报警功能和故障诊断能力，以提高设备的安全性和可靠性。

在单螺杆挤出机的设计过程中，还需要考虑其他一些细节问题，如冷却系统的设计、机械传动系统的设计和安全保护装置的设计等。

这些都需要根据具体的生产需求和现场条件进行综合考虑和调整，以实现最优的挤出效果和生产效率。

总而言之，单螺杆挤出机的设计需要综合考虑结构设计、加热系统设计、螺杆设计和控制系统设计等多个方面的因素。

只有在各个方面进行合理的设计和调整，才能够确保挤出设备的稳定运行和高效生产。

单螺杆挤出机设计
首先，需要确定挤出机的适用范围和型号。

根据不同的塑料材料和产
品要求，选择合适的挤出机型号。

例如，对于高温塑料，需要选择能够承
受高温的挤出机。

其次，需要确定挤出机的加热方式和加热区域。

挤出机通常采用电加
热的方式，通过加热器对螺杆和筒体进行加热。

加热区域一般分为若干个
段落，每个段落都有独立的加热器控制器，以确保加热均匀。

第三，需要确定螺杆的结构和参数。

螺杆是挤出机的核心部件，负责
将塑料熔化并挤出。

螺杆的结构包括螺距、螺杆直径、螺纹深度等参数。

这些参数的选择应根据塑料材料的特性和需求来确定。

第四，需要确定螺杆驱动系统。

通常，挤出机采用电机作为驱动系统，通过减速机传动给螺杆。

在选择电机时，需要考虑所需的转速范围和扭矩
要求。

最后，需要设计模头和成型设备。

模头的设计要根据产品形状和尺寸
来确定。

模头一般由进料区、螺旋沟槽形状和出料口等部分组成。

成型设
备包括拉伸装置、冷却装置和切割装置等，用于将挤出的塑料进行拉伸、
冷却和切割。

除了上述的主要设计方面，还需要考虑挤出机的安全性、操作性和维
护性。

例如，对于操作安全，可以设置安全阀和紧急停机装置；对于维护性，可以设置定期保养和检修机制。

总结一下，设计单螺杆挤出机需要考虑适用范围和型号、加热方式和
加热区域、螺杆的结构和参数、螺杆驱动系统、模头和成型设备等方面。

以上仅为一个大致的设计框架，具体设计还需要根据实际情况进行调整和优化。

一、单螺杆挤出机纳基本结构在塑料挤出机中，最基本和最通用的是单螺杆挤出机。

其基本结构如图6—1所示。

主要包:低传动、加料装盟、料筒、照扦、机头与口模等五部分。

(一)传动部分通常由电动机、减速箱和抽承等组成。

在挤出过稍中，要求螺杆转速稳定，不随螺杆负荷的变化而变化，以保证制品质量均匀一致。

但在不向的场合下，又要求螺杆能变速，以达到一台设备能适应挤出不同塑料或不同制品的要求。

为此，传动部分一殷采用交流整流子电动机、直流电动机等装置，以达无级变速，一舶绍杆转速为10一100转／分。

(二)加料装置供料一般多采用粒料，也可采用带状料或粉料。

装料设备通常都使用锥形加料斗，其容积至少应能容纳一小时的用料。

料斗底部有截断装置，以便调整和切断料流，料斗侧面有视孔和标定计量的装置。

有些料斗并带有可防止原料从空气中吸收水分朗真空(减压)装置或加热装置，有些料斗有搅拌器，并能自动上料或加料。

(三)料简为一金属圆筒，一般用耐温耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐的合余钢或内衬合金钢的复合钢管制成。

一般料筒的长度为其直径的15—30倍，其长度以使物料得到充分加热和塑化均匀为原则。

料筒应有足够厚度、刚度。

内壁应光滑，有些料简则刻有各种沟槽，以增大与塑料的摩擦力。

在料筒外部附有用电阻、电感或其它方式加热的加热器、温度自控装置及冷却(风冷或水冷等)系统。

(四)螺杆螺杆是挤出机最主要部件，它直接关系到挤出机的应用范围和生产率。

通过螺杆的转动对塑料产生挤压作用，塑料在料简中才能产生移动、增压和从摩擦取得部分热量，塑料在移动过程中并得到混合和塑化，粘流态的熔体在被压实而流经口模时，取得所需形状而成型。

与料筒一样，螺杆也是用高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成。

由于塑料品种很多，性质各异；因此为适应加工不同塑料的需要，螺杆种类很多，结构上也有些差别，以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑化作用。

困6—2为几种较常螺杆。

表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间隙等。

图书分类号：密级：毕业设计(论文)SJ170/35单螺杆挤出机整体设计SJ170/35 SINGLESCREW EXTRUDER OVERALL DESIGN学生姓名学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师20**年6月2日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：学位论文版权协议书本人完全了解...............关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。

徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。

徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名：导师签名：日期：日期：摘要运用计算机辅助设计技术对挤出机总体结构进行设计可以促进企业的设计效率、优化设计方案，提高产品设计标准化水平，缩短了产品的设计周期，减轻了设计人员的工作强度并且降低了设计成本。

本课题主要研究内容如下：(1)对各种不同挤出机的总体结构进行深入剖析。

(2)根据主要技术参数设计挤出机的整体结构。

(3)运运用AutoCAD绘制螺杆、机筒和机架零件图；挤出机总体结构装配图。

本课题运用AutoCAD技术进行挤出机总体结构的设计，可以缩短产品开发周期，提高产品质量，降低成本，增强企业的市场竞争能力。

关键词挤出机;螺杆；机筒；机架AbstractUse of computer-aided design technology to extruder overall structure designed to facilitate the design of enterprise efficiency, optimize the design of programmes to raise the level of standardization of product design and shorten the product design cycle and reduce the intensity of the work of design and lower cost of the design. The main topics as follows:(1) of various extruder the overall structure of an in-depth analysis.(2) under the main technical parameters extruder design the overall structure.(3) Win use AutoCAD drawing screw, barrel and rack parts map; extruder overall structure of assembly.The use of AutoCAD technology issues extruder overall structure of the design, can shorten the product development cycle, improve product quality, reduce costs and enhance their competitiveness in the market.Keywords extruder screw barrel rack目录1 绪论 (1)1.1单螺杆挤出机 (1)1.1.1基本操作 (1)1.1.2排气挤出机 (2)1.1.3橡胶挤出机 (2)1.2多螺杆挤出机 (3)1.2.1双螺杆挤出机 (3)1.2.2多（＞2）螺杆挤出机 (3)1.3新型挤出机 (5)1.3.1手提式挤出机 (5)1.3.3往复螺杆挤出机 (6)2 挤出机总体方案的确定 (8)2.1 挤出机总体布局的基本要求 (8)2.2 螺杆类型的确定 (8)2.2.1 螺杆的工作性能指标评定 (8)2.2.2 螺杆的选用原则 (8)2.2.3 螺杆的分类 (9)2.2.4 螺杆方案的确定 (9)2.3 机筒类型的确定 (9)2.3.1 机筒的结构类型 (9)2.3.2 机筒方案的确定 (11)2.4 本设计整体方案得确定 (11)3 挤出机得整体设计 (13)3.1 PE铝塑板的基本特性 (13)3.2 产品的设计要求 (13)3.3 螺杆设计 (13)3.3.1螺槽深度和压缩比的确定 (14)3.3.2 螺距和螺纹升角的确定 (19)3.3.3螺纹头数 (19)3.3.4三段式螺杆长度的确定 (19)3.3.4螺纹断面设计 (24)3.3.5螺杆设计的校核 (26)3.3.6 第二阶螺杆各参数的确定 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)英文部分 (35)中文部分 (43)1 绪论1.1单螺杆挤出机螺杆挤出机分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出。

单螺杆挤出机整体设计
一、简介
单螺杆挤出机是目前生产结构较为复杂的挤出机型式之一，该设备有着高效率的挤出特性，主要应用于加工有色金属、塑料等各种塑料材料的压制工艺。

它具有特种模具可实现工件的多种形状，冷却可靠，头部旋转方便，节能效果显著等优点，对日益提高的产品质量和生产效率也有重大的作用。

二、结构特点
1、单螺杆挤出机由头部、挤出机本体和推进装置组成，具有简单的结构。

头部由支撑架、模铁及模芯、加热系统、模夹等部件组成。

2、挤出机本体由主轴、螺杆、护筒、油缸等组成。

主轴安装在挤出机中，驱动螺杆旋转，在螺杆螺纹腔内装有合适的塞子及加热系统，使挤出料的温度可以控制在设定的循环温度范围内。

3、推进装置由电机、减速机、润滑系统组成，电机驱动减速机，将功率转换为惯性力，再由减速机转动油缸，提供液压推进力。

三、技术性能
1、动力：单螺杆挤出机的动力主要由电机与减速机组成，可根据客户要求调整动力，以满足客户不同生产的挤出需求。

2、温度控制：单螺杆挤出机的加热系统采用分离式设计，调节挤出料的温度可以满足技术要求。

毕业设计--单螺杆挤出机的设计（含外文翻译）本科生毕业设计姓名：学号：系部：专业：机械设计制造及其自动化设计题目： SJ170/35单螺杆挤出机的设计专题： SJ170/35单螺杆挤出机的设计指导教师：职称：讲师2008年6月毕业设计任务书学院机电工程系专业年级机械设计制造及其自动化学生姓名任务下达日期：2007年1月2日毕业设计日期： 2007年1月 2日至 2008年5月17日毕业设计题目：SJ170/35单螺杆挤出机的设计毕业设计主要内容和要求：设计主要内容：1.对各种不同挤出机的总体结构进行深入剖析。

2.根据主要技术参数设计挤出机的整体结构。

3.运用AutoCAD绘制螺杆、机筒和机架零件图；挤出机总体结构装配图。

设计要求：1张1.挤出机总体结构的装配图 A2.挤出机机架零件图 A1张1张3.挤出机螺杆零件图 A14.挤出机机筒零件图 A1张15.说明书（20000以上）及外文翻译 1 份系主任签字：指导教师签字：指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日徐州工程学院毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日徐州工程学院毕业设计答辩及综合成绩没回摘要运用计算机辅助设计技术对挤出机总体结构进行设计可以促进企业的设计效率、优化设计方案，提高产品设计标准化水平，缩短了产品的设计周期，减轻了设计人员的工作强度并且降低了设计成本。

毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目高剪切式单螺杆挤压机设计2、专题二、课题来源及选题依据食品挤压技术具有加工范围广、生产效率高、产品质量好、加工过程无污染等特点。

单螺杆挤压机的结构简单、易加工制造、成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食品。

本课题的任务是设计一台高转速产生高剪切率的单螺杆挤压机，利用高剪切率产生的摩擦热来加热熔融低水分谷物原料，使原料得到蒸煮熟化，从模板中挤出时产生高度膨化而形成松脆可口的膨化谷物食品。

通过本课题的设计，有助于学生能掌握和运用专业知识，锻炼工程设计能力。

三、本设计（论文或其他）应达到的要求：①查阅和整理资料，包括一篇与课题相关或相近的外文资料并进行翻译；②确定课题的总体设计方案，进行开题报告；③进行相关参数的选择、计算和校核；④对高剪切式单螺杆挤压机进行详细的结构设计，绘制总装图；⑤绘制主要部件图和典型零件图；⑥对整个设计过程作出总结，撰写设计说明书。

四、接受任务学生：五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名2012年11月12日摘要目前膨化食品越来越受到人们的欢迎，而挤压技术在膨化食品中的应用也更加广泛。

在挤压机内的面团类食品中的水分由于处于压力之下成液态，然后从模板孔挤出时，过热的水分突然处于常压下，压力突然降低，水分蒸发成水蒸汽，产生伸张的和膨胀，这样使这种产品产生一种低密度轻质的状态。

挤压技术作为食品工业中一项非常重要的技术得到更大的发展，现代食品工业用的螺杆挤压机集混合、融合、蒸煮、改性反映、调质、组织化、成型、膨化等多种功能于一身，体现出有利于自动控制、便于灵活转产以及节能、节劳力、节省生产场地等优点。

单螺杆挤压机的结构简单、易于加工制造、成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食品，本设计中设计一台单螺杆挤压机，其特点是高转速，高剪切率，外部无加热和冷却装置，而是利用其高剪切率产生的摩擦热来加热熔融原料使食品原料得到蒸煮熟化，从而生产出松脆可口的膨化谷物食品。

摘 要目前膨化食品越来越受到人们的欢迎，而挤压技术在膨化食品中的应用也更加广泛。

在挤压机内的面团类食品中的水分由于处于压力之下成液态，然后从模板孔挤出时， 过热的水分突然处于常压下，压力突然降低，水分蒸发成水蒸汽，产生伸张的和膨胀，这 样使这种产品产生一种低密度轻质的状态。

挤压技术作为食品工业中一项非常重要的技术得到更大的发展，现代食品工业用的螺 杆挤压机集混合、融合、蒸煮、改性反映、调质、组织化、成型、膨化等多种功能于一身， 体现出有利于自动控制、便于灵活转产以及节能、节劳力、节省生产场地等优点。

单螺杆挤压机的结构简单、易于加工制造、成本低廉，广泛用于加工各种膨化小吃食 品，本设计中设计一台单螺杆挤压机，其特点是高转速，高剪切率，外部无加热和冷却装 置，而是利用其高剪切率产生的摩擦热来加热熔融原料使食品原料得到蒸煮熟化，从而生 产出松脆可口的膨化谷物食品。

设计将从挤压机的传动系统，挤压系统，喂料系统等进行 完整的设计。

关键词：膨化食品；挤压技术；单螺杆挤压机AbstractAt present puffs food more and more to receive people's welcome.The extrusion technology in puffs in food the application to be also more widespread.In extruder pasta class food moisture content because is in under the pressure to become the liquid state,Then when squeezes out from the template hole, the superheat moisture content suddenly is in under the atmospheric pressure, the pressure reduces suddenly,The pressure reduces suddenly, the moisture evaporation steam, produces promotes and the inflation, like this causes this product to have one kind of low density light quality condition.The extrusion technology took in the food industry an extremely important technology obtains a bigger development,Modern food industrial used screw rod extruder have the mix, the fusion, the steam boiling, the modification reflected, the quenching and tempering, the organization, the formation, puff and so on many kinds of functions,manifests is advantageous to the automatic control, is advantageous for produces a different product nimbly as well as the energy conservation, the festival labor force, saves produces merits and so on location.The single screw extruder structure simple, easy to process the manufacture, the cost is inexpensive, widely uses in processing each kind to puff snack food,In the design designs a single screw rod extruder, its characteristic is the high speed, high cutting rate, the outside does not have the heating and the cooling system, but is uses the friction heat which its high cutting rate produces to heat up the fusing raw material enable food raw material to obtain the steam boiling curing, thus produces the pine crisply delicious to puff grain food.The design from the extruder transmission system, the extrusion system, will feed the material system and so on to carry on the integrity the design.Keyword: euffs food extrusion technology single screw extruder目 录摘 要 (III)Abstract (IV)目 录 (V)1 绪论 (1)1.1 挤压技术介绍 (1)1.1.1 挤压技术在食品生产中的应用 (1)1.1.2 挤压技术在食品生产中的发展状况 (1)1.1.3 挤压机生产膨化食品 (1)1.1.4 挤压膨化原理 (2)1.2 意义、目的、研究范围 (2)1.3 本课题在国内外的发展概况及存在的问题 (2)1.4 本课题研究内容 (5)2 单螺杆挤压机整体设计方案 (6)2.1挤压机的主要部件 (6)2.1.1挤压机的供料部件 (6)2.1.2螺杆 (6)2.1.3机筒 (6)2.1.4模头及模板 (6)2.1.5其他 (7)2.2挤压机的驱动装置 (7)2.2.1 电动机的选用 (7)2.2.2 传动比分配 (8)3 挤压机零部件设计与计算 (9)3.1 螺杆的设计 (9)3.1.1 螺杆的结构 (9)3.1.2 螺杆各部分参数 (9)3.2 机筒结构设计 (12)3.3 带轮结构设计与计算 (13)4 螺杆和机筒强度计算及配合要求 (16)4.1 螺杆强度计算 (16)4.1.1 螺杆材料选取 (16)4.1.2 螺杆校核计算 (16)4.2 机筒强度校核 (18)5 轴承布置与校核计算 (20)5.1 径向轴承 (20)5.2 推力轴承 (21)5.3 键的强度校核 (21)5.4 螺杆的生产能力计算 (22)6 加料系统设计 (23)6.1 螺旋直径和转速的确定 (23)6.2 螺旋主要结构参数确定 (23)6.3 电机选用 (24)6.4 润滑油的选用 (24)6.4.1 齿轮传动的润滑 (24)6.4.2 滚动轴承的润滑 (25)7 挤压机操作系统 (27)7.1 安装 (27)7.1.1 挤压机的安装基础 (27)7.1.2 调整挤压机水平 (27)7.1.3 机筒的安装 (27)7.1.4 螺杆的装拆 (27)7.1.5 模头的安装 (27)7.2 挤压加工系统的操作与维护 (26)7.2.1 开车前的准备工作 (26)7.2.2 开车操作 (26)7.2.3 运转中的检查 (27)7.2.4 停机 (27)7.2.5 维护保养 (27)8 总结与展望 (29)8.1 总结 (29)8.2 展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)1 绪论1.1 挤压技术介绍1.1.1 挤压技术在食品生产中的应用本世纪30年代，挤压技术开始应用于食品加工，它具有集输送，混炼，剪切，加热， 加压等多种化工单元操作于一体的高温短时加工的特点，因此在食品加工领域的应用范围 越来越广泛。

单螺杆挤出机设计1.设计要求在进行单螺杆挤出机的设计时，需要考虑以下几个方面的要求：-生产能力：根据用户的需求确定挤出机的生产能力，通常以单位时间内的产量来衡量。

-塑料种类：不同种类的塑料对挤出机的要求有所不同，例如高温塑料需要耐高温的材料制作。

-产品尺寸和形状：挤出机的设计需要根据产品的尺寸和形状来确定挤出机的主要参数，如螺杆直径、挤出机长度等。

-温度控制：挤出机需要能够准确控制加热和冷却系统，以确保塑料的熔化和冷却过程。

-稳定性和可靠性：挤出机需要稳定可靠地运行，以确保长时间的连续生产。

2.设计步骤（1）确定挤出机的生产能力：根据产品需求和市场需求来确定挤出机的生产能力，这将直接影响到挤出机的尺寸和功率。

（2）选择螺杆参数：根据塑料种类和产品形状来选择螺杆的直径、螺距以及螺杆槽型等参数。

（3）确定挤出机长度：根据产品形状和挤出机的运行速度来确定挤出机的长度，一般来说，长度越长，产能越大。

（4）设计加热和冷却系统：根据挤出机的长度和塑料种类来设计加热和冷却系统，以确保塑料的熔化和冷却过程。

（5）选取驱动系统：根据挤出机的生产能力和运行要求来选择适合的电机和减速器，以确保挤出机的稳定和可靠运行。

3.设计方案在进行单螺杆挤出机的设计时，可以采用以下方案：（1）传统型单螺杆挤出机：采用传统的螺杆和筒体结构，适用于一般的塑料挤出加工。

（2）异形螺杆挤出机：采用异形螺杆和筒体结构，适用于生产特殊形状的产品，如管材、板材等。

（3）特殊功能挤出机：根据产品需求，设计具有特殊功能的挤出机，如混炼挤出机、扩散挤出机等。

4.设计细节在具体的设计过程中，需要注意以下几个细节：（1）螺杆和筒体的材料选择：挤出机的螺杆和筒体需要具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，常见的材料有45#钢、40Cr钢、不锈钢等。

（2）加热和冷却系统的设计：挤出机的加热和冷却系统需要能够准确控制温度，提高产品的质量和生产效率。

（3）控制系统的设计：挤出机需要配备先进的控制系统，准确控制挤出机的温度、压力、速度等参数。