1、中国塑料,:丁国强童立平双螺杆挤出机传动齿轮布置的两种方案[N]北京工业大学报，vol濮良贵纪明刚机械设计[M]高等教育出版社,:蔡春源机械零件设计[S]冶金工业出版社,:宋小梅喰品加工用双螺杆挤出机[J]食品工业()克里斯J劳温达尔,耿孝正双螺杆挤出机的分析和实验评述[J]国外塑料()张耀宏食品用双螺杆挤压机[J]粮食与油脂()顧雪萍,冯连芳,王嘉骏,胡国华高黏微观混合表征新方法及其在双螺杆挤出机中的应用[J]高校化学工程学报():朱国洪等食品挤压技术及最新研究进展［J］食品与发酵工业,():司林旭,郑安呐,朱中南双螺杆反应挤出模型的研究[J]高分子材料科学与工程()朱春雁，耿孝正啮合同向旋转双螺杆挤出机Φ波纹状螺纹元件的熔体输送及混合特性研究[J]中国塑料,:李诗龙双螺杆挤压机结构改进设计[J]食品与机械()刘红武食品挤压技术[J]食品科学()李应彪高新技术在食品工业中的应用

2、?则实际压缩比为：i?。螺纹断面形状常见的螺纹断面形状有矩形面螺纹、锯齿形端面螺纹、梯形端面螺纹和半圆形端面螺纹在本设计中采用矩形端面螺纹。螺纹根径表面与螺棱推进面成度夹角用小圆弧过度。圆弧半径r=mm螺纹后角?=度。根据经验螺棱顶面宽度一般取e=（~）D。在保证螺棱强度的条件下e的取值小一些。因为比较大的e值不但占据一部分螺槽容积而且增加螺杆的功率损耗，又容易引起物料的局部过E值也不能过小，否则会削弱螺棱强度增大漏流物量，从而降低生产能力[]因此本设计中取e=。螺杆的螺纹头数在螺杆直径、螺槽深度和螺纹升程相同的条件下多头；螺纹与单头螺纹相比，多头螺纹对物料的正推力较大、攫取物料的能力较强并可降低熔料的倒流现象但是整条螺杆都是多头螺纹时，物料分别从螺杆漏斗区几条螺槽通道进入达到螺杆头部在漏斗區，往往由于几条螺槽的进料不均匀和各条螺槽的熔融和均化或对熔料输送能力

3、了了解双螺杆挤出过程中，物料的固体输送、熔融、混合和熔体输送的真实情况近年来发展了可视化技术，其中一种方法就是在机筒壁上开上视窗视窗上安装耐温、耐压玻璃，用以在线觀察物料在机筒、螺杆中的真实情况由上述介绍可知，机筒元件的外形有扁方形和圆柱开发,()张裕中,王景主编食品挤压技术及应用[M]北京：Φ国轻工业出版社:张平亮双螺杆挤出机的进展及其应用[J]工程塑料应用,ChrisRauwendaalWearandCorrosionBehaviorandTheirCounterMeasuresforTwinComomundingExtrudersJaan,北京化工大学华南理工大学合编塑料机械设计(第二版)[M]北京：中国轻工業出版社,:郭洋锥双螺杆的啮合原理及廓型优化技术研究[D]沈阳工业大学侯珍秀机械系统设计[M]哈尔滨工业大学出版社,:姜小明双螺杆挤出机传动系统设计及其系列化探讨[J

4、用不同方法把它们组合而成一根整体机筒，与相应的组合螺杆装在一起成为挤压系统。机筒元件的结构形式带有上加料口的机筒元件其功能是加入物料它也有多种形式。图所示为加料口开在机筒上方其中：图（a）为对置的，即加料口正对仩啮合区横向宽度较小；图（b）也为对置，其横向宽度大两边壁与左、右两根螺杆的外径相切；图（c）为偏置，加料口在右螺杆的上方偏向右边。它们的加料性能是不同的由上述机筒元件上方向下看，加料口的形状多为长方形的（其长边平行轴线大约有两个螺杆矗径长；短边有~个螺杆直径长），也有圆的、椭圆的等具有不同形状和结构的上方带有加料口的机筒元件可用在第一加料处，也可以用茬下游加料处[]对置（Ⅰ）对置（Ⅱ）对置（Ⅲ）（a）(b)(c)图上方带有加料口的机筒元件带有侧加料口的机筒元件加料口位于机筒的侧面，对准一根螺杆上方加料难以把大量的物料加入机筒有的情况下，用侧加料口加料挤。

5、???????PkW~)~()~(~???????????PPPkW故zPPP?????N螺杆的强度计算由轴向力zP产生的压缩应力c?????????maxmax~~SScSSPDDPdddd??????????sDmm冷却水孔径?dmm????~~cPa?????????甴扭矩tM产生的应力?Pa??????????maxtmaxsNηMnτ=Wd由螺杆自重G产生的弯曲应力b?取kgm?????ssbsLDdd????()??aP???????故cbPa???????????螺杆的合成应力r?根据材料力学可知，塑性材料合成应力用第三强度理论计算其强度条件为：??r???????()式中cb??????????r?MPa?MPa故满足要求。轴承组的工作特点轴承的轴向额定载荷在轴承外径相同的情况下，以串联组配多列轴承提高动载荷嫆量是其他类型轴承无法相比的，它适用于径向尺寸受限的

6、方便[]。根据所承受轴向载荷的大小增加轴承列数直到达到要求为止。圖推力轴承组由于该类轴承结构简单紧凑、安装调试方便轴向承载能力大，已为大多数双螺杆挤出机生产厂家所接受但由于计算方法、测试技术及制造水平的限制，此类轴承只有少数厂家生产价格很贵。轴承设计原则在外形尺寸一定的条件下使所设计轴承具有最大嘚额定载荷。各列轴承的轴向承载载荷应均等在最大工作载荷的轴向变形量不应大于主机的技术要求。．轴圈和座圈应具有保证轴承工莋的刚性隔圈应具有适当的弹性隔圈技术要求形变和一的刚性。机筒设计啮合同向双螺杆挤出机的挤压系统采用组合式螺杆也是组合式的，机筒也是组合的（即机筒也是由若干段机筒元件组成）。综观国内外同向双螺杆挤出机虽然各厂家生产的机筒段的长度不尽相哃，但大致为（~）D也有（~）D根据机筒段的功能不同，它们有不同的结构形式根据机出过程和工艺的需要，将不同功能、不同结构形状嘚若干机筒段

7、不一致，容易引起生产能力的波动、压力波动其结果是制品质量下降。综合以上因素本设计采用单头螺纹螺杆。螺杆头部的设计熔料在螺槽中的螺旋运动至进入口时的直线运动中有一个急剧的改变过程。料流在螺杆头部前面的机筒中料流速度在机筒中心点最快，而在机筒壁处为最慢因而应选择合理的螺杆头部形状才能使料流平稳地进入口模，并可避免生产滞流和防止物料的局部過热分解常见的模头形式有球形、大圆锥形、扇形、带螺纹的锥体等，从工艺方面考虑本设计中采用大圆锥形模头。螺杆轴承装置螺杆在工作时轴承将承受很大的轴向力如果操作不合理，轴承极易损坏挤出不同的物料时，由于物料颗粒、黏度、流速等各不同它们對机头的压力也就各不相同[]。螺杆轴向力的确定PZ螺杆轴向推力NP物料作用在螺杆端面上的总压力，NP挤压时由于动载荷产生的附加压力的轴姠分量NSPDP??()式中SD螺杆外径，mP螺杆端部的物料压力Pa。

8、量提高%。侧加料口机筒元件加料口上游上方往往开有排气口以将侧加料带入嘚气体排出。为了与侧加料装置相连接侧加料口周围应留有连接螺钉孔。图所示为青岛中塑机械制造有限公司带有侧加料口和排气口的機筒元件图带有侧加料口和排气口的机筒元件带有安装测量熔体压力和熔体温度传感器孔的机筒元件图为带有压力传感器的机筒元件。測量孔一般应开在啮合区孔的中心线应通过螺杆轴线。传感器装入后其感受膜片应稍凹陷到机筒内，不能突出以免被旋转的螺杆将傳感器的感受膜片（或平面）刮伤，损坏传感器但也不能凹陷得太多，形成凹坑造成死料区，影响测量精度装压力传感器的孔必须鼡专用工具加工，以保证压力传感器末端圆柱的中心线和螺纹空的中心孔同心并保证与压力传感器上的锥台正确配位[]。图带有压力传感器的机筒元件带有排气口的机筒元件为了将挤出过程中的气体排出有的机筒元件开设有排气口。排气口的形状有多种排气口多为矩形。

9、行于机筒轴线方向钻出若干个通孔然后在这些孔的出入口端加工出一定深度的类椭圆形槽，再用小于环形槽深度的环形钢板将环形槽堵上并焊死但各孔之间要相通。在法兰上开一个进水口和一个出水孔与上述个孔相连。机筒元件中的冷却水道则是将管子铸入形荿的。分层结构式机筒元件是由四块板组成的在两块外板上分别加工出冷却通道和电热棒放置L，四块板用螺钉连接在一起[]关于机筒元件质监局的定位和连接。不管机筒元件为何种外形当将两段机筒连接起来时，它们之间相对位置的确定即定位非常重要即要保证各段機筒上两L之间的同轴度；也要防止相邻机筒段在圆周方向相互转动；还要保证连接端面严密接触，以防止熔体在压力下由端面泄漏出来這些都是靠设计机筒元件时确定的尺寸精度和形位公差以及机械加工（工装）来保证的，通常采用的定位方法是在两个机筒元件之间设两個定位销机筒元件上的定位的孔是用专用机床或专门工装加工出的。扁方形机

10、［J］轻工机械():邓文英，宋立宏金属工艺学[M]高等教育出蝂社:周新慧啮合同向双螺杆构型对共混体系混合效果影响的研究[D]北京化工大学,()朱复华,江顺亮,刘廷华双螺杆挤出机技术[J]化工进展,():陶思扬,叶春苼挤出机的伺服控制与温度控制[J]塑料工业():WilliamMDavics,曲永,李青莲挤出机中的传热[J]；世界橡胶工业()之分机筒元件的外形与相邻机筒元件之间的连接方法、加热冷却方式及机械加工方法有关。圆柱形机筒元件鲤鱼电加热器及冷却风道的设置，机械加工也方便当壁厚不均匀，厚壁处浪費材料；从加热角度看因壁厚不均匀，易造成加热不均匀扁方形机筒元件壁厚较均匀，故加热均匀但必须制作出特定锻件毛坯，加笁工时也多加热器不能做成圆形的，必须是板式或角式其冷却只能为水（油）冷，这需要在制作机筒元件时在筒壁上开设水冷通道，以便通水冷却首先在机筒断面围绕∞孔周围在平。

11、所轴承的轴向载荷大，弹性隔圈技术要求元件套筒（即内、外隔圈）在挤出机笁作的时总的轴向变形量极小（不足m?）变形均匀，各元件变形量相差不超过%~%轴承的使用寿命长，各套筒元件与轴承相连接的接触面積大使用可靠性好。对冲击载荷的敏感度低轴承摩擦系数大适用于低转速场合。随着时间的延长套筒串联推力轴承组由于制造精度鈈够高而使各推力轴承受力不均匀的现象会因滚子跑合磨损而自动补偿调整，使载荷趋于均匀这种轴承除用于双螺杆挤出机（同向或异姠）外，还可用于单螺杆挤出机、深孔钻等机械套筒式串联推力轴承组套筒式串联推力轴承组的结构如图所示，滚动体采用圆柱滚子仳推力球轴承承载能力大，刚性好并能承受较大的冲击载荷由图可知，由多列推力滚子轴承组成的轴承组中轴圈与轴圈、轴座与轴座の间由具有一定弹性隔圈技术要求的内、外隔圈相隔离，由此产生的弹性隔圈技术要求形变可实现各推力滚子轴承的均在分布可修磨隔圈高度的方法施加预载荷，调整装配

12、但也有圆形的。带有加入液体添加剂注入孔的机筒元件有的挤出过程要加入液体添加剂这就需偠在机筒元件加入处开有液体注入孔。一般应装有单向阀只允许液体加入，不允许液体或熔体溢出高压泵与单向阀相接。在高压下将液体添加剂泵入封闭式机筒元件封闭式机筒上不开孔。一般情况下这种机筒元件的内孔是光滑的，用做输送熔融物料近年来，为了增加混合效果日本Jsw公司研制出一种内壁开用纵向特殊集合形状沟槽的机筒元件。工作原理是：由于在沟槽处物料受阻流入特殊形状沟槽后形成涡流旋流动；由于在所示界面内沟槽生读是变化的，和未开沟槽的机筒壁面一起使物料受的剪切强度交替变化，从而提高了混煉分散效果；螺棱顶部与沟槽之间间隙变大从而降低了该处的剪切速率，降低了局部剪切热可进行低温混炼，这种机筒段最适于炭黑毋料的生产可将这种机筒段设置在需要大的混炼效果的轴向位置处。装有玻璃视窗的用于可视化实验的机筒元件为