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产品与设计 艾罡·Φ90 机筒销钉式冷喂料橡胶挤出机的设计

D 中 — 法兰螺栓孔中心线的直径，mm ； D 根 — 6 机头的设计
法兰根径，mm ； P— 轴向力，mm ； h— 法兰厚度， 6.1 机头的作用
mm。 机头是挤出机主要的工作部件之一，按照不同的
( 3 D － D )P 3× ( 360 − 300 )× 353 250 挤出工艺 ( 如压型、虑胶、混炼、造粒 )，它的作用与
σ = 中 根 = = 75 MPa
max
π D 根 h 2 . 3 14× 300× 30 2 结构有所不同。压型挤出机机头的作用是把胶料的螺
法兰材料选用铸钢 ZG270-500，由《机械设计 旋运动变为直线运动，产生必要的成形压力，最后将
手册》，知 σ s =270 MPa，n=1.5~2。取 n=2，则 ： 胶料压制成所要求的半成品。
[σ]=σ s /n=270/2=135 MPa 6.2 材料与技术要求
σ max =75 MPa<[σ]，法兰的强度条件合格。 机头壳体材料的选择取决于机头的结构和胶料对
4.5 机筒与减速器之间的联接螺钉的强度校 金属的腐蚀性，一般选用材料为 HT200 或 ZG270-
核 500，也可以选用低碳钢或合金钢，特别注意的是当选
螺栓材料取中碳钢。 用低碳钢的机头加工腐蚀性的胶料时，应在机头的内
σ 640 2
σ
[ ]= s = = 426 7 . MPa 腔表面镀铬，壳体的抗拉强度不应低于 20 kg/mm ，
s 5 . 1
3 . 1 Q 3 . 1 ×2 122 1 . 本设计为 ZG270-500。
σ
σ ca = π 2 p = π 2 =13 7 . MPa < [ ] 芯型和口型及芯型支座应具有高的机械强度和
4 d 1 4 ×16 良好的耐磨性，表面硬度 HRC42~66，抗拉强度为
所以螺钉的强度合适。 2
80~90 kg/mm ，选用工具钢 Q235 制造。
4.6 冷却水道的设计
6.3 机头强度校核
本设计的螺杆采用的是高效的复合螺纹结构，机 2
ZG270-500 的抗拉强度 σ b =47 kgf/mm ，屈服强
筒采用了沿机筒壁圆周钻孔冷却或纵向铣削沟槽的结 2
度 σ s =25 kgf/mm ， 机 头 强 度 校 核 条 件 σ b =P/F<[σ]，
构形式，在沟槽内尽可能的配有散热构件，以改善其
取安全系数 n=3。
导热性能，从而使销钉挤出机更加具有比较优良的挤
2
则 [σ]=σ s /n=25/3=8.3 kg/mm
出特性。
F=π(100 -32 )/4=7 363.33 mm 2
2
2
4.7 销钉的设计 所以
表 1 德国销钉挤出机的销钉排数与个数 σ b =p/F=35 325/7 363.33=4.79<[σ]
螺杆直径 /mm 销钉排数 每排销钉个数
90 4~8 6 则机头强度合格。
120 6~10 6
150 6~12 8
200 8~16 8 参考文献 ：
250 8~16 8 [1] 巩云鹏 , 田万禄 , 张祖立 . 机械设计课程设计 [M]. 沈阳 ：东
北大学出版社，2000.
由表 1 取销钉 4 排，每排 6 个。销钉锥体大直径 9.7
[2] 毛谦德 , 李振清 . 袖珍机械设计师手册 [M]. 北京 ：机械工业
mm，小直径 8.4 mm，长度 15 mm。 出版社，1994.
[3] 机械设计手册编委会 . 机械设计手册 [M]. 北京 ：机械工业出
版社，2004.
5 螺杆与机筒内壁的组合设计 [4] 机械设计手册编委会 . 机械设计手册 [M]. 北京 ：机械工业出
为了确保挤出工艺过程顺利的进行，还需要正确 版社，2004.
的计算内壁与螺棱间的间隙值 δ，δ 值如果太小，由于 [5] 吴宗泽主编 . 机械零件设计手册 [M]. 北京 ：机械工业出版社，
2003.
制造和安装过程中的累积误差以及挤出机工作时受热
[6] 孙志礼 , 冷兴聚 , 魏延刚 . 机械设计 [M]. 沈阳 ：东北大学出
变形的影响，会使得螺杆在机筒内卡紧或产生严重的 版社，2000.
刮研，从而使衬套的使用寿命大大的减少，而刮研下 [7] 喻子建 , 张磊 , 邵伟平 . 机械设计习题与解题分析 [M]. 沈阳 ：
东北大学出版社，2000.
来的金属屑又会直接影响挤出物的质量。
[8] 杨顺根 , 白仲元 . 橡胶工业手册 . 修订版第九册 [M]. 北京 ：化
δ=(0.003~0.005)，D=0.45~0.75 mm 学工业出版社，1987.
Φ90 挤出机的直径间隙值 0.310~0.443 mm。 [9] 唐国俊 , 李健镔 . 橡胶机械设计 . 上册 [M]. 北京 ：化学工业
出版社，1984.

年
2019 第 46 卷 ·35·