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摘 要

本次设计的课题是SLGZ20型双螺杆挤出造粒机设计，由于双螺杆挤出造粒机可以具有自洁功能，所以双螺杆挤出造粒机又可叫自洁式挤出成型机。所以说我们所研究的双螺杆挤出造粒机就是自洁式挤出成型机。该型成型机主要用于含水量较多粉体物料的混合搅拌和挤压成型，如碳黑粉料、碳二、碳三、生齿、B12、稻壳灰等物料的搅拌，该机型需要满足的生产能力为，生产过程为24小时连续运转。该机器运转时需要进行连续的加料、混合和挤出成型，不能产生堵料停机。在机器停止工作后，挤出造粒机机筒内要求无残余物料，即内腔要达到自洁。

关键词：粉体物料 双螺杆 挤出成型

SLGZ20-type twin -screw extrusion machine design

Abstract

The design is the subject of SLGZ20-type twin -screw extrusion machine design, because of twin-screw extrusion machine is self-cleaning function, twin -screw extrusion machine known as self-cleaning-out machine. That is, we studied the self-cleaning-out machine is twin-screw extrusion machine. This type of machine used water more powder materials mixed and stirred extrusion molding, such as carbon black powder, carbon 2, carbon 3, teeth, B12, rice husk ash and other materials, mixing, the request its production capacity of 1500-2000 Kg / h., 24 hours of continuous operation. In the production process the machine is required for continuous feeding, mixing and extruding, no plugging stop phenomenon can occur. After the machine stopping, the extrusion machine inner cavity is asked to achieve self-cleaning requirements.

Key word: Powder materials; Twin-screw; Extrusion

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

第二章 粉体及其特性 2

2.1粉体的几何特性 2

2.1.1颗粒粒径 2

2.1.2粒径分布 2

2.1.3平均粒径和比表面积 3

2.1.4粉体粒径的测量方法 3

2.2粉体的物理化学特性 4

2.2.1湿润性 4

2.3颗粒间的作用力 4

2.3.1颗粒间的范德瓦尔斯力 4

2.3.2颗粒间的静电力 4

第三章 SLGZ20型双螺杆挤出造粒机的设计计算 5

3.1双螺杆挤出造粒机的工作原理 5

3.2双螺杆挤出造粒机的主要参数 5

3.2.1螺杆直径D和挤出量Q 5

3.2.2螺杆的主要参数 6

3.2.3机头压力P和轴向力Pa 10

3.2.4止推轴承的组合设计 10

3.2.5电机功率 10

3.3挤压系统的设计 11

3.3.1螺杆的设计 11

3.3.2模头的设计 12

3.3.3模板的设计 12

3.3.4机筒的设计 13

3.3.5螺杆和机筒的材料 14

3.4传动系统设计 15

3.4.1传动系统的初步设计 15

3.4.2电动机和减速器 16

3.4.3带传动 16

3.4.4设计扭矩分配器的齿轮传动 19

3.4.5轴的设计 27

3.4.6轴承的校核 47

3.4.7螺杆的强度校核的校核 48

第四章 SLGZ20型双螺杆挤出造粒机的经济性分析 50

结语 51

参考文献 52

致谢 54

第一章 绪论

双螺杆挤出造粒机适用于多种物料的造粒成型，其适用范围比较广，如适用于熔融塑料的挤出造粒-色母粒以及适用于炭素、复混肥、各种饲料的挤出造粒等。对于啮合同向双螺杆挤出造粒机，其具有良好的混合作用，适用于多种物料，且具有自洁功能，其两根螺杆是相互啮合的，同向旋转时，一根螺杆的螺棱会清洁另一根螺杆的表面，使螺杆上不会有残余物料粘在上面，且螺杆与机筒之间的间隙较小，使得整个挤出部分不具有死角，防止了由物料残留而产生的腐蚀，延长了机器的使用寿命，这是啮合异向旋转和非啮合双螺杆挤出造粒机所不具有的优点。

与单螺杆挤出造粒机相比，其输送物料时并不是靠摩擦来输送的，而是呈“”向前输送，且其生产能力和混合输送能力强于后者，因而具有良好的工作特性，而这也是双螺杆挤出造粒机在基本的两个要素，也是评价其性能好坏的标准，并且这也是其得到广泛应用的原因。

第二章 粉体及其特性

2.1粉体的几何特性

2.1.1颗粒粒径

多数情况下，颗粒是非球形，故可用球体或立方体（正方体或长方体）等来表示粒径。因此对于球形颗粒而言，其大小就是其直径，对于正方体颗粒，其大小就是其边长，其余规则的颗粒形状如长方体、圆锥体、圆柱体等可用相应的一个、二个或几个尺寸来表示。而实际颗粒绝大多数是不规则的，真正由规则颗粒构成的粉体也很少。对于形状不规则的颗粒而言，最常用的是用球形颗粒的直径来表示其粒径，这种直径称为当量直径。

对于同一颗粒而言，采用不同测量方法和定义，所得到的粒径值也不同。

用体积最小的颗粒外接长方体的长l，宽b，高h来定义其大小时，l、b、h称为三轴径。根据不同需要，可取不同平均值来作为颗粒的粒径，这些粒径的名称、计算式及物理意义列于下表2-1。

表2-1 三轴径的平均值计算公式

2.1.2粒径分布

通常对于粒度分布，常用的表示方法有图解法、列表法、函数法等。其中粒径分布的表格和曲线形式虽然直观，但是制作较复杂，且不能准确反映颗粒群的共性规律。而最精确的表示粒径分布的方法是粒径分析函数。

2.1.3平均粒径和比表面积

在一般情况下，常用平均粒径来定量表达颗粒群的粒度大小。求解平均粒径常用的方法有：统计数学求平均粒径、定义函数求平均粒径等。

单位质量粉体的总表面积称为粉体的比表面积。其公式为：

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