《传动系统设计》PPT课件.ppt

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1、第八节第八节 传动系统的设计传动系统的设计传动系统是挤出机的重要组成部分，它的传动系统是挤出机的重要组成部分，它的作用是：作用是：驱动螺杆，给螺杆需要的转速和驱动螺杆，给螺杆需要的转速和驱动螺杆，给螺杆需要的转速和驱动螺杆，给螺杆需要的转速和扭矩，完成挤出过程。扭矩，完成挤出过程。扭矩，完成挤出过程。扭矩，完成挤出过程。一一一一 传动系统设计的基本问题传动系统设计的基本问题传动系统设计的基本问题传动系统设计的基本问题1 1选选择择传传动动特特性性-使使传传动动系系统统的的工工作作特特性满足挤出机的工作特性性满足挤出机的工作特性2 2确定功率大小确定功率大小3 3确定转速范围确定转速范围4 4选

2、择调速机构选择调速机构1 1选择减速机构选择减速机构2 2布置止推轴承布置止推轴承考虑传动系统的安全保护考虑传动系统的安全保护 二二二二 挤出机的工作特性挤出机的工作特性挤出机的工作特性挤出机的工作特性所所谓谓挤挤出出机机的的工工作作特特性性，是是指指螺螺杆杆的的转转速速和和驱驱动动功率与扭矩之间的关系。功率与扭矩之间的关系。工作特性分两种：工作特性分两种：恒功率特性和恒扭矩特性恒功率特性和恒扭矩特性。挤挤出出机机的的工工作作特特性性是是恒恒扭扭矩矩特特性性。即即：随随螺螺杆杆转转速的增加，而其扭矩基本保持不变。速的增加，而其扭矩基本保持不变。因因此此，为为适适应应挤挤出出机机的的这这种种特特

3、性性，传传动动系系统统设设计计时，应尽可能符合挤出机的这种工作特性。时，应尽可能符合挤出机的这种工作特性。在下图中，图在下图中，图3 3是正确的选择：是正确的选择：(3)(3)(2)(2)(1)(1)n nn nn nN NN NN N由上图可以看出，在设计的转速范围内，由上图可以看出，在设计的转速范围内，传动系传动系传动系传动系统的功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的统的功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的统的功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的统的功率都必须大于螺杆所需的功率，且两者的差值应尽可能小差值应尽可能小差值应尽可能小差值应尽可能小，以得到较高的传动效率。，以得到较高的传动效

4、率。三传动功率的确定三传动功率的确定三传动功率的确定三传动功率的确定传动功率的确定，有以下的几种方法：传动功率的确定，有以下的几种方法：1 1按粘性流体理论计算功率按粘性流体理论计算功率N N总总=1010-5-5NN千瓦千瓦 其中：N总挤出机的驱动功率N螺杆挤出段（均化段）的功率消耗（可由熔体输送理论的有关公式计算）K系数，随物料不同而异有效系数，由经验确定，一般取2 2经验公式经验公式（1 1）热喂料热喂料 N=KDN=KD2 2n n K K由由实实际际测测定定的的常常数数，对对橡橡胶胶挤挤出出机机（压型：压型：1010-3-3 滤胶：滤胶：1010-3-3）带旁压辊的挤出机，功率增加带

5、旁压辊的挤出机，功率增加10%10%（2 2）冷喂料：冷喂料：N=DN=D3 3L/DL/DN NK K1010-5-5KWKWK K系数，系数，3 3类比统计法类比统计法对照国内外已有的相近规格的机台所使用的对照国内外已有的相近规格的机台所使用的功率来确定所设计的挤出机的功率。功率来确定所设计的挤出机的功率。四四四四 确定转速范围确定转速范围确定转速范围确定转速范围 根根据据挤挤出出的的工工艺艺要要求求，螺螺杆杆转转速速在在一一定定范范围围内应可调，并且尽可能实现无级调速。内应可调，并且尽可能实现无级调速。对于大多数挤出机来说，其调速范围在对于大多数挤出机来说，其调速范围在1-101-10之

6、间。橡胶挤出机多在之间。橡胶挤出机多在1-31-3之间，塑料挤出机要求之间，塑料挤出机要求的范围要大一些。的范围要大一些。五选择调速方式五选择调速方式1 1调速方式的选择调速方式的选择，应考虑以下几个方面：，应考虑以下几个方面：（1 1）其其工工作作特特性性是是否否符符合合挤挤出出机机的的恒恒扭扭矩矩工工作作特性特性（2 2）是否满足调速范围是否满足调速范围（3 3）是否有足够的传动功率是否有足够的传动功率（4 4）制造成本是否合适制造成本是否合适经济性要求。经济性要求。2 2常用的调速方式常用的调速方式（1 1）齿轮箱有级调速齿轮箱有级调速多用于普通的橡胶热喂料挤出机，成本低。多用于普通的橡

7、胶热喂料挤出机，成本低。（2 2）交流整流子电机无级调速交流整流子电机无级调速整流子电机工作特性与挤出机工作特性比较接近，整流子电机工作特性与挤出机工作特性比较接近，调速范围，起动性等运转性能比较合适，价格也调速范围，起动性等运转性能比较合适，价格也相对较低，因此我国原先的冷喂料挤出机、塑料相对较低，因此我国原先的冷喂料挤出机、塑料挤出机等多采用此方式。挤出机等多采用此方式。（3 3）直流电机无级调速直流电机无级调速这这种种方方式式目目前前在在挤挤出出机机中中已已普普遍遍采采用用，并并已已取取代代整流子惦记各项性能优异，但成本相对高一些。整流子惦记各项性能优异，但成本相对高一些。（4 4）滑差

8、电机滑差电机电磁调速电机，调速电磁调速电机，调速应应用用不不是是很很广广泛泛，多多用用于于小小型型挤挤出出机机，成成本本较较低低，但体积较大。但体积较大。（5 5）变频调速电机变频调速电机使用普通交流电机或使用变频电机加变频器调速，使用普通交流电机或使用变频电机加变频器调速，这是最近几年才发展的一种新的调速技术，发展这是最近几年才发展的一种新的调速技术，发展较快。较快。六选择减速方式六选择减速方式六选择减速方式六选择减速方式常用的减速方式有以下几种：常用的减速方式有以下几种：1 1圆柱渐开线齿轮减速器圆柱渐开线齿轮减速器常用（普通）常用（普通）2 2硬硬齿齿面面圆圆弧弧齿齿轮轮减减速速器器大大

9、型型挤挤出出机机上上已已广广泛泛应应用用。承承载载能能力力大大，体体积积小小，噪噪音音低低，使使用用寿寿命长。命长。3 3其他减速器其他减速器行星齿轮，行星摆线，二次包洛蜗轮蜗杆减速器行星齿轮，行星摆线，二次包洛蜗轮蜗杆减速器等等 七安全保护装置七安全保护装置七安全保护装置七安全保护装置设设置置必必要要的的、合合理理的的安安全全保保护护装装置置，在在发发生生堵堵转转时时可可以以有有效效防防止止设设备备事事故故的的发发生生，比比如如：损损坏坏机机身、螺杆、机头、电机等身、螺杆、机头、电机等其形式有其形式有电器保护电器保护电器保护电器保护和和机械保护机械保护机械保护机械保护两种。两种。电电器器保保

10、护护过过载载保保护护器器（快快速速熔熔断断器器 过过流流继继电器）电器）机械保护机械保护安全销或安全键，在过载时，首先安全销或安全键，在过载时，首先剪断销或键，起到保护作用。剪断销或键，起到保护作用。其实，整个挤出机都存在一个安全保护的问题。其实，整个挤出机都存在一个安全保护的问题。在实现设计时，在实现设计时，螺杆和机筒的安全系数选的最大，螺杆和机筒的安全系数选的最大，螺杆和机筒的安全系数选的最大，螺杆和机筒的安全系数选的最大，其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数则为最小。则为最小。则为最小。则为最小。