材料硬度差为。初选齿轮模数为，压力角为度，小齿轮齿，传动比选择，则大齿轮齿数为。按齿面接触强度来设计试选载荷系数.由下图图.齿面接触强度得区域系数.由标准圆柱齿轮传动的端面重合度图如下图图.标准圆柱齿轮传动的端面重合度得标准圆柱齿轮传动的端面重合度.由下表表.齿宽系数选取齿宽系数为由下表.表.弹性模量得由下图.和.可知图.图.得小齿轮大齿轮其中为小齿轮的转速，小齿轮与步进电机直接相接，由步进电机的参数可知按接触疲劳选寿命系数由下图.图.弯曲疲劳选寿命系数取小齿轮大齿轮失效概率为，安全系数为.初步选取两齿轮模数小齿轮齿数为大齿轮齿数为则分度圆直径分别为和按齿根弯曲强度设计计算载荷系数查取齿形系数和应力校正系数为如下表表.齿形系数和应力校正系数由上表得由下图.图.调制处理钢查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限由于在前页中已经查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.计算大小齿轮的并加以比较小齿轮的数值大，则用小齿轮的数值进行计算。设计计算故齿轮的模数，这样设计的齿轮既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并且做到了结构紧凑，避免浪费。则小齿轮齿数为大齿轮齿数为几何尺寸计算如下表.表.挤出机构直齿轮参数挤出机构直齿轮相关参数齿轮参数小齿轮大齿轮轴齿轮模数.齿数压力角分度圆直径.齿顶高.齿根高齿全高齿顶圆直径.齿根圆直径基圆直径.齿距齿厚.齿槽宽.标准中心距.传动比有了该对齿轮组的尺寸数据，就可以设计喷头挤出机构各个零部件的相关参数，进而可以完成挤出机构的设计。.轴设计作用在齿轮上的力大齿轮上的力为圆周力径向力小齿轮上的力为圆周力径向力初步确定大齿轮轴的最小直径如下表.所示表.轴直径分布选轴的材料为钢，调质处理。根据上表，取，于是轴的结构设计拟定挤出机构轴上的零件的装配方案选用下图.所示图.传动轴.ⅠⅡ的直径为与其配合轴承的直径，为了满足最小直径要求，于是选内径为，外径为的深沟球轴承，尺寸系列为，级公差，级游隙。所以该处的轴直径为，轴承的厚度，所以ⅠⅡⅡⅢ轴段与ⅠⅡ之间要有个定位轴肩，在Ⅱ处定位轴肩，则，所以ⅡⅢ轴段的直径取ⅡⅢ，因为齿轮端面与挤出机构内壁的距离为.，所以此处长度为ⅡⅢ.。.ⅢⅣ轴段齿轮，该齿轮在轴上，相关参数如表所示，所以直径为齿轮齿顶圆，则ⅢⅣ.，分度圆直径为.。故长度为齿宽ⅢⅣ.。.与轴承配合ⅥⅦ的直径为标准值，深沟球轴承型号为，长度为轴承套大齿轮垫片和螺母的厚度之和，所以最小尺寸为ⅤⅥ，取整，则得ⅤⅥ。.轴ⅤⅥ段安装轴承，Ⅴ处为定位轴肩，尺寸与之前的轴肩样，因此直径为ⅤⅥ，长度比轴承厚度要短，则长度为ⅤⅥ在轴ⅣⅤ段，为轴承的定位轴肩，尺寸与之前的轴肩样所以ⅣⅤ轴段的直径取ⅣⅤ，因为齿轮端面与挤出机构内壁的距离为.，所以此处长度为ⅣⅤ.。到此，我们就可以得到挤出机构的相关零件的所以参数了。则挤出机构的建模爆炸图如下图.所示图.挤出机构的建模爆炸图其中包括棒料材料，顶针螺帽，顶针，顶针接头，右顶板，右板，步进电机，螺钉，入嘴，转接头，传动轴，小齿轮，六角螺钉，大齿轮，垫片，左板，深沟球轴承以及左顶板。.挤出机构流道口设计根据熔丝沉积成形的基本工艺原理，原料丝材直径为，然而喷嘴流道的直径是比小的孔，因此挤出头中的熔体流动管道包含如下两个基本组成部分直径分别为略大于丝材直径和的等截面圆形管道和由到的锥形过渡圆管道。与挤出头结构对应，熔体流道中的流动过程分为三段，即直径为段的等截面圆管流动，由到的过渡段锥形管道流动和直径为的等截面圆管流动。熔体流动包括连续变化的三个过程，整过挤出头流道中的总压力差为三段压力差之和，如公式.所示其中系数无因次压力梯度为参考粘度为参考剪切速率为熔体沿管道的体积流率直径缩小系数为流体压力梯度与流率系数，对于牛顿流体，对于高聚物等非牛顿流体如熔体，取系数。图.挤出头流道示意图公式.计算流道两端的压力差实际上为熔体在流道中流动时的沿程压力损失，相应的阻力即为沿程阻力，它主要是由于材料粘性而在熔体中产生的摩擦阻力。另外，流道中局部可能存在的紊流会对流体产生附加阻力来说非常小，在此将其忽略不计，即可认为，与上式计算的压力差相应的阻力即为流道对丝材送进的全部阻力。由于本工艺中，流道中未熔丝材要承担活塞作用，利用丝材本身来传递驱动机构的驱动力，驱动力对熔体的作用面积即为丝材截面积，也就是流道入口处的截面积况，因此所需的丝材送进的驱动力的理论计算公式即为下面根据公式.进步分析驱动力与有关参数间的关系驱动力与流率的关系根据公式.，驱动力与流率间存在下列非线性关系对于本系统采用的材料熔体非牛顿流体来说，在左右，所以即对于非牛顿流体来说，流率增加时，伴随的压力和所需驱动了并不是成比例的线性增加。当流率从开始增加时，在最初阶段，压力会有急剧的上升，但流率增加到定值后，尽管流率有很大增加，但相应压力和驱动力的变化却比较小。实际进行的熔体流动实验也证明了这点。在挤出头流道直径依次缩小的情况下，各段长度对应的比例系数为。当时即为即较小直径的喷嘴出口段的长度对总压力差的影响最大，是过渡段的倍，是入口段的倍。所以挤出头设计时，在满足出丝口定径功能的前提下应尽量减小喷嘴出口段的长度，

（其他） 传动轴.DWG

（其他） 大齿轮.DWG

（其他） 垫片.DWG

（图纸） 滚珠丝杆.dwg

（其他） 挤压头左板.DWG

（其他） 鉴定意见.doc

（其他） 接头.DWG

（其他） 喷嘴.DWG

（其他） 评阅表.doc

（其他） 任务书.doc

（其他） 熔融沉积成型机床设计论文.doc

（其他） 入嘴.DWG

（其他） 外文翻译.doc

（其他） 小齿轮.DWG

（其他） 转接头.DWG

（其他） 装配图.DWG

（其他） 左顶板.DWG