1. 研究目的与意义
课题研究的背景：单螺杆挤出机由于结构简单，造价便宜，因此广泛的应用于食品、塑料、饲料等各个领域。在塑料加工行业，挤出成型作为聚合物加工工业中的一项重要技术，在聚合物树脂应用工程技术、挤出生产设备研制技术两方面互相促进。各种结构与功能的挤出机如混炼型螺杆挤出机，排气式挤出机，双螺杆、多螺杆挤出机，反应式挤出机，组合式挤出机，适应高分子材料物理与化学特性而建造的成型装置，具有各种制品所需要的专门功能，能够实施成型步骤的挤出生产线辅机，以追求操作简便、控制精确、节能高效，清洁生产的目标而不断改进的新兴设备。在食品加工行业不仅用于谷物食品加工，而且也越来越多地用于糖果糕点类产品乃至香料等产品的加工，涉及主餐类，早餐类，儿童营养食品、中老年食品、健康功能性和休闲小食品等领域。逐渐应用在水产品、仿生制品、调味品、方便面、速溶饮料、变性淀粉和加湿宠物食粮等方面。通过挤压技术生产的食品具有松脆可口，有助于消化的特点。在饲料加工方面我国现有的饲料加工仍以单螺杆膨化挤出机为主。当今挤压技术已经渗透到人们生活的各个方面，因此有必要不断改进挤压设备，降低产品的成本。
本课题研究的目的：1）通过单螺杆食品挤出机的设计，培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先修课程（机械制图，材料力学，机械设计等），结合生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固，加深和扩展有关机械设计方面的知识；2）通过制订设计方案，合理的选择机构和零件类型，正确计算零件的工作能力，确定的尺寸和材料，以及较全面的考虑制造工艺，使用和维护等要求之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械装置或简单机械的设计全过程和方法；3）使学生在设计中得到基本技能的训练，能够熟练地应用有关设计的参考资料，计算图表，图集，手册，熟悉有关的标准和规范等。
本课题研究的意义：单螺杆食品挤出机将食品物料置于挤压机的高温高压状态下，然后突然释放至常温常压，使物料内部结构和性质发生变化的过程。挤压加工方法是借助挤压机螺杆的推动力，将物料向前挤压，物料受到混合、搅拌和摩擦以及高剪切力作用，使得淀粉粒解体，同时机腔内温度压力升高，然后从一定形状的模孔瞬间挤出，由高温高压突然降至常温常压，使其具有一定几何形状和尺寸，得到所需要的制品。所以单螺杆食品挤出机效率高，节省人力，并且应用范围广，还可以连续加工。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容：
总体设计方案的决定；机筒与螺杆材料的选择；传动系统设计；螺杆的设计；齿轮的设计；Ⅱ轴Ⅲ轴上一对齿轮的设计；轴的计算与校核；带轮的计算；冷却装置；装配图、零件图的绘制；设计计算说明书的编写与进行设计答辩。
预期目标： 1、 第一阶段：总体计算和传动方案的选择 ； 2、 第二阶段：螺杆，齿轮和Ⅱ轴Ⅲ轴上一对齿轮的设计 ； 3、 第三阶段：带轮的计算和轴的计算与校核及草图绘制 ； 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
1）查阅资料：如机械设计、机械制造装备知识，材料力学中的弯扭组合应力的分析，机械制图中装配和零件图的绘制方法，结构工艺学和公差配合的相关资料。
2）分析传动部分的工作原理，了解各个零件的选型，熟悉零件的受力情况，能够熟练地应用有关设计的参考资料，计算图表，图集，手册，熟悉有关的标准和规范，熟悉计算机绘图，能够画总装图和各主要部件的零件图。
4. 参考文献
[1]关慧贞，冯辛安主编.机械设计装备制造.北京：机械工业出版社,2009；
[2]马俊，王玫主编.机械制图. 北京:北京邮电大学出版社,2007；
[3]濮良贵，纪名刚主编.机械设计. 北京:机械工业出版社,2006；
5. 计划与进度安排
2022-03-02至2022-03-27 查阅资料, 撰写开题报告，翻译外文资料
2022-03-28至2022-04-24 完成单螺杆食品挤出机设计的总体方案设计，并对主要零部件进行设计计算
2022-04-25至2022-05-22 完成单螺杆食品挤出机设计的总装图和重要零件的零件图
