螺旋啮合冷喂料挤出机的模块化设计与研究

论文摘要

在橡胶工业中,冷喂料挤出机是橡胶加工的重要设备,它广泛应用于轮胎制造、胶管制造、密封胶胶条制造、电线电缆和防水材料制造等等,随着对螺杆构型研究的不断进步,冷喂料挤出机也得到不断进步,应用也日益广泛。但是关于挤出机的喂料技术却没有得到相应的关注,导致当下的冷喂料挤出机存在不少缺陷,比如喂料装置漏胶、抱轴以及塑化质量不够等问题。本课题的研究对象是采用了螺旋啮合喂料装置的冷喂料挤出机,可以很好的解决这些问题,有着广泛的应用前景。本课题除了在结构上对传统的冷喂料挤出机进行了完善,更是在设计方法上引入了模块化这一先进理念,将机械设计、AutoCAD与编写计算机程序结合在一起,从而比传统的设计方法更高效、更科学。在《螺旋啮合冷喂料的模块化设计与研究》课题中,做了大量相关的工作和获得以下成果:1.本课题设计研究的冷喂料挤出机引入了螺旋啮合喂料技术,不仅可以有效地解决传统冷喂料挤出机由于落后的喂料装置导致的漏胶、抱轴等问题,而且可以显著提高产量和塑化质量,同时使机头压力更加稳定,从而保证挤出制品的尺寸精确性,突破了传统冷喂料挤出机发展的“瓶颈”,可以在更多的领域得到应用;2.本课题的最终目的是实现对研究对象的模块化设计。这种新型的设计方法是建立在AutoCAD和计算机程序结合应用的基础上的,可以大大减少设计人员的工作量,提高工作效率,同时在具体模块的结构设计时结合了大量的实践经验进行优化,因此可以提高设计的科学性;3.设计时运用了有限元法分析软件。设计中对重要部件进行了有限元法分析,对不同方案的结构进行分析,并对有限元法计算得出的变形值进行比较,再对各个方案作出评价进行优化设计,使结构更加合理可靠;4.对设计对象进行了参数化三维造型设计和动态过程模拟。利用整机的运动仿真,来发现设计中存在的不合理、干涉等现象,以实现优化设计,提高了设计水平。5.本课题系统详细的阐述了模块的划分、各个模块具体结构的计算设计、二维图纸的绘制以及计算机程序的编写等模块化设计的所有步骤,最终完成了设计的目的,为螺旋啮合冷喂料挤出机的模块化设计奠定了基础,具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 1 绪论
• 1.1 课题研究目的与设计研究的意义
• 1.1.1 课题的来源及迫切性
• 1.1.2 课题设计的研究意义与应用前景
• 1.2 螺旋啮合冷喂料挤出机模块化设计与研究的技术进步
• 1.2.1 模块化设计的技术进步
• 1.2.2 螺旋啮合喂料装置的技术进步
• 1.3 本文设计研究的主要内容
• 1.3.1 本文的章节安排
• 1.3.2 本文创新点
• 2 螺旋啮合冷喂料挤出机模块化设计的主要内容和步骤
• 2.1 本设计包括的挤出机型号和模块的划分
• 2.2 模块化设计的主要步骤
• 3 传动模块的设计
• 3.1 电机的模块化设计
• 3.2 减速箱的模块化设计
• 3.2.1 减速箱的理论计算与参数确定
• 3.2.2 减速箱的结构设计
• 3.3 传动模块的总体设计
• 3.4 本章小结
• 4 机筒螺杆模块的设计
• 4.1 螺杆的设计
• 4.1.1 螺杆的设计原理及结构参数的计算
• 4.1.2 螺杆的结构设计
• 4.1.3 螺杆的力学校核
• 4.1.4 螺杆的有限元计算
• 4.2 塑化段机筒的设计
• 4.2.1 塑化段机筒的结构设计
• 4.2.2 塑化段机筒的强度校核
• 4.3 塑化段机筒和螺杆的组合设计
• 4.4 本章小结
• 5 螺旋喂料模块的设计
• 5.1 螺旋啮合喂料技术的理论计算
• 5.1.1 螺旋喂料装置模型建立及流动计算
• 5.1.2 物料输送特性参数计算
• 5.2 螺旋啮合喂料模块的结构设计
• 5.2.1 螺旋啮合喂料装置的设计
• 5.2.2 喂料段机筒的设计
• 5.2.3 螺旋啮合喂料模块的总体设计
• 5.3 本章小结
• 6 底座模块的结构设计和挤出机的总体装配
• 6.1 底座模块的结构设计
• 6.1.1 电机与减速箱底座部分的设计
• 6.1.2 机筒支架的设计
• 6.1.3 底座盖板的设计
• 6.2 挤出机的总体装配设计
• 6.3 本章小结
• 7 螺旋啮合冷喂料挤出机的三维造型和三维动态模拟
• 7.1 三维造型
• 7.1.1 传动模块的三维造型
• 7.1.2 机筒螺杆模块的三维造型
• 7.1.3 螺旋啮合喂料模块的三维造型
• 7.1.3.1 螺旋啮合喂料装置的三维造型
• 7.1.4 底座模块的三维造型
• 7.1.5 挤出机总体的三维造型及爆炸视图
• 7.2 三维动态模拟
• 7.3 本章小结
• 8 螺旋啮合冷喂料挤出机的模块化程序的编写
• 8.1 编写程序相关软件的简介
• 8.1.1 AutoCAD绘图软件的简介
• 8.1.2 数据库技术的相关简介
• 8.1.3 AutoCAD二次开发技术简介
• 8.2 模块化程序的编写步骤和详细编码
• 8.3 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果