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摘 要

本课题是ZM200型粉体增密机设计，转双螺杆增密机具备输送效率高、分散混合能力强、自洁性能好等优点。复合了ZM200型粉体增密机的所有要求，所以本次设计采用双螺杆设计。设计的要点为增密螺杆，螺距由大变小，这样才能将物料进行压缩，提高物料密度，然后根据所给定的产量及其他要求，选取电动机，减速器等。该增密机要求在生产过程中能够连续加料、混合、连续增密成型，不能发生堵料停机现象。在机器停工后，粉体增密机的内腔要求达到自洁要求。

关键词：粉体物料 双螺杆增密机 增密成型

ZM200-type self-cleaning-extrusion machine design

Abstract

This topic is the design of ZM200 type powder densification machine. The double screw extruder has the advantages of high transmission efficiency, strong ability of dispersing and mixing, good self cleaning performance and so on. With all the requirements of the ZM200 type powder thickening machine, this design adopts the design of double screw. The design of the main points for the thickening screw, the pitch from large to small, so that the material can be compressed to improve the density of the material, and then according to the given output and other requirements, select the motor, reducer, etc.. The thickening machine requires continuous feeding, mixing and continuous thickening in the production process, which can not be stopped. After the machine is shut down, the inner cavity of the powder dense machine is required to meet the requirement of self cleaning.

Key word: Powder materials ，co-rotating twins crew extruder, Extrusion

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 粉体及其特性及其基本概念 1

1.1粉体增密的目的 1

1.2 粉体的几何特性 1

1.2.1粉体的基本特性 1

1．2．2粒径的定义 1

1.3 增密机理 3

1.4粉体的摩擦性 4

第二章 粉体增密方法及现状 7

2．1 搅拌法 8

2．2 　压力成型法 8

2．3　喷雾和分散弥雾法 9

2．4 　热熔融成型法 9

第三章 ZM200型粉体增密机的设计计算 10

3.1增密机的工作原理 10

3.2 螺杆增密机的种类特点 10

3.2.1单、双螺杆增密机构的比较 10

3.2.2双螺杆增密机的分类 11

3. 3 ZM200型粉体增密机的结构 12

3.1.1挤压系统 13

3.3.2传动系统 13

3.3.3加料系统 14

3. 4 ZM200型粉体增密机的主要参数 14

3.4.1 ZM200型粉体增密机的已知条件 14

3．4．2 ZM200型粉体增密机的螺杆的转速 14

3.4.3计算ZM200型粉体增密机拖动功率 14

3.4.4电动机的选择 15

3.4.5带传动的设计 16

3.4．6 螺杆设计 18

3.4.7螺纹部分的几何形状的选择 19

3.4.8料斗的设计 20

3.4.9传动系统的设计 21

3.4.10轴的设计 23

3.4.11齿轮的设计 27

3.4.12轴承的校核 30

3.4.13输入轴的校核 32

3.4.14螺秆的强度校核 34

结语 35

参考文献 36

致谢 39

第一章 粉体的特性及其基本概念

1.1粉体增密的目的

粉体增密技术是粉体处理的最主要的分支,随着环保的要求和自动化的程度的提高,其重要性变得越来越重要。粉状产品增密成型已经成为粉体后处理技术的必然趋势。对粉体进行增密,其意义主要体现在3 个方面:

一，降低粉尘污染,改善劳动环境(包括在生产和使用两个方面) ;

二，满足生产工艺的需求,例如提高孔隙率、改善热传递性能等;

三，改善产品的物理性能

在广义上，粉体增密技术可以分为两大类,一种是成型加工法,是把粉体通过特定设备方法,处理变成特定形状、成分、密度的块状体的方法;第二种是粒径增大法,是把细粉末团聚成粗颗粒的一种方法。

1.2 粉体的几何特性

1.2.1粉体的基本特性

粉体是出无数微粒组成。从宏观上看，颗粒是粉体物料的最小单元。粉体处理后获得的产品性能，和颗粒的基本性能有关，如大小、结构等。

物料的常态是以较细粉粒状态存在，在工程上常称为粉体物料，简称粉体。粉体颗粒的尺寸大小差距悬殊，小的只有几个纳米，要用显微镜才可以看到，大到数百微米，到几十毫米。如果一种粉体由单一种颗粒组成，则称这种粉体为单分散粉体。

1．2．2粒径的定义

粉体程度是粉体所有特性中最重要的一个特性值。为了表达该特性值，规定其测定方法和表示方法。用颗粒的尺寸表示粒度时，该尺寸称为粒径。对于形状不规则颗粒，按所测线度或性质用下面几种粒径来表示。

球当量径：把颗粒作相当的球。若有一个与颗粒同体积的球，则该球的直径被称为等体积球当量径Dpv，若有一个与颗粒同表面积的球，则该球直径被称为等表面积球当量径；若有一个与颗粒同比表面积的球，则该球直径被称为比表面积球当量径Dps。

三轴径：设一个颗粒恰好能装入一长方体，且体积为最小(外接长方体)(图1．1))。以长方体长宽高三个数值定义颗粒尺寸时，就称为三轴径。当用显微镜测定，观测到的是颗粒的平面，间距最近的两条平行线间的距离称为短径，与短径垂直的两条平行线间的距离称为长径，颗粒顶部平面到显微镜载玻片底面平面的距离称为高度。用显微镜时，通常先定长径，然后取垂直方向的平行线作为短径。。三轴径的平均计算式及其物理意义列于表1．1

表1。1

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