机械5

摘要 三维打印即快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。三维打印机用到的耗材，如塑料等，需要用到挤出机，本课题针对该挤出机进行设计。 本次设计的三维打印专用耗材挤出机采用单螺杆挤出机，单螺杆挤出机主要由传动系统、加料系统、挤压系统、加热冷却系统、控制系统和机架等几部分组成。 本文首先分析了单螺杆挤出机的工作原理及技术参数，接着对挤出机挤压系统、传动系统等进行了详细设计与校核，最后使用CAD二维软件绘制了挤出机的装配图和主要零件图并采用Solidworks三维软件设计了挤出机的三维模型。 关键词：挤出机，螺杆，齿轮，CAD，Solidworks Abstract Formi
ng a three dime
nsio
nal pri
nti
ng tech
nique that is rapid,which is a digital model as a base,usi
ng a powdered metal or plastic materials maybe bo
nded bywayof the pri
nted layer bylayer tech
nologyto co
nstruct the object.3D pri
nter used supplies,such as plastic,etc.,
need to use the extruder,the topic for the extruder desig
n. The special desig
n of 3D pri
nti
ng supplies extruder usi
ng a si
ngle-screwextruder,si
ngle screwextruder mai
nlybythe tra
nsmissio
n system,feedi
ng system,extrusio
n systems,heati
ng a
nd cooli
ng systems,co
ntrol systems,a
nd a framework of several parts. This paper a
nalyzes theworki
ng pri
nciple a
nd tech
nical parameters of a si
ngle-screwextruder,a
nd the
n o
n the extruder extrusio
n system,tra
nsmissio
n system,such as a detailed desig
n a
ndverificatio
n,fi
nallyusi
ng a two-dime
nsio
nal CAD software to drawa diagram of the extruder assemblya
nd major parts drawi
ng a
nd three-dime
nsio
nal software desig
n usi
ng Solidworks three-dime
nsio
nal model of the extruder. Keywords: Extruder,Screw,Gear,CAD,Solidworks 目录 摘要I Abstract I 第一章绪论5 1.1课题背景5 1.2挤出机概述5 1.2.1挤出成型工艺流程5 1.2.2挤出机主要装置6 1.3挤出机的工作原理6 1.3.1挤出机的分类6 1.3.2单螺杆挤出机的结构7 1.3.3单螺杆挤出机工作原理8 第二章挤压系统的设计9 2.1螺杆主要参数计算9 2.1.1螺杆长径比的确定9 2.1.2螺杆转速的确定9 2.1.3挤出机产量的确定9 2.1.4挤出机功率的确定10 2.1.5螺杆螺纹的设计10 2.2机筒的设计11 2.2.1机筒结构类型11 2.2.2加料口的设计11 2.2.3机筒与机头的联结方式12 2.2.4螺杆与料筒的间隙δ12 2.3螺杆与机筒材料的选择及校核12 2.3.1材料的选择12 2.3.2螺杆强度校核12 2.3.3机筒强度校核14 第三章传动系统的设计15 3.1确定各级效率15 3.2分配传动比15 3.2.1总传动比15 3.2.2各级传动比的粗略分配15 3.3各轴功率、转速和转矩的计算15 3.3.1 0轴：（电动机轴）16 3.3.2Ⅰ轴：（减速器高速轴）16 3.3.3Ⅱ轴：（减速器中间轴）16 3.3.4Ⅲ轴：（减速器低速轴）16 3.4减速器高速级齿轮的设计计算17 3.4.1材料的选择17 3.4.2按齿面接触强度确定中心距17 3.4.3验算齿面接触疲劳强度19 3.4.4验算齿根弯曲疲劳强度20 3.4.5齿轮的主要几何参数21 3.5减速器低速级齿轮的设计计算21 3.5.1材料的选择21 3.5.2按齿面接触强度确定中心距22 3.5.3验算齿面接触疲劳强度23 3.5.4验算齿根弯曲疲劳强度24 3.5.5低速级齿轮主要参数25 3.6轴的设计计算26 3.6.1高速轴的设计26 3.6.2中间轴的设计26 3.6.3低速轴的设计计算26 3.7轴的强度校核26 3.7.1低速轴校核26 3.7.2作弯矩图27 3.7.3精确校核轴的疲劳强度29 3.7.4中间轴校核30 3.8滚动轴承的选择及其寿命验算34 3.8.1低速轴轴承34 3.8.2高速轴轴承35 3.9键联接的选择和验算37 3.9.1中间轴上键的选择37 3.9.2低速轴上键的选择与验算38 第四章挤出机辅助零件的设计39 4.1联轴器的选择39 4.2推力轴承的选择及校核39 4.2.1轴承的选择39 4.2.2轴承的校核39 4.3花键的选择及校核39 4.3.1花键的选择39 4.3.2花键挤压强度校核39 4.4减速器的润滑及密封形式选择40 总结41 参考文献42 致谢43