锥形双螺杆挤出机螺杆的优化设计.pdf

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1、48期工程塑料VoI．40．NO4ENG1NEERINGPLATICA。NApr．2012doi：lO．3969~．issn．1001-3539．2012．04．013锥形双螺杆挤出机螺杆的优化设计*何亮(广东轻工职业技术学院，广东省高校高分子材料~l：l7E工程技术开发中心，广州510300)摘要：系统地介绍了锥形双螺杆挤出机螺杆的基本参数以及各功能段参数的设计依据，并针对SJSZ一35锥形双螺杆挤出机的螺杆进行了优化设计，对同类螺杆的设计具有一定的指导意义。关键词：锥形双螺杆；螺杆结构；设计中图分类号：TH1

2、22文献标识码：A文章编号：1001．3539(2012)04．0048．05ScrewDesignoftheConicalTwinScrewExtruderHeLiang(GuangdongIndustryTechnicalCollege，GuangdongMacromolecularMaterialsProcessingEngineeringTechnologyDevelopmentCenter，Guangzhou510300，China)Abstract：Themainparametersandthedes

3、ignbasisofparametersofeachfunctionalzonesoftheconicaltwin—screwextruderscrewweresystematicallydescribed，thenthescrewofSJSZ一35conicaltwin—screwextruderwasoptimallydesigned，andthemethodandresultscouldbeappliedtodirectthesametypescrewdesign．Keywords：conicaltwin—

4、screw；screwstructure；design锥形双螺杆挤出机是一种高效的混炼挤出设锥形螺杆规格一般用小端直径表示，小端直径通备，它是在完全啮合平行向外异向旋转双螺杆挤出常在25～92lllm，需根据挤出量确定。本设计中机的基础上发展起来的一种机型，与平行啮合异向的SJSZ一35锥形双螺杆挤出机的螺杆直径为35双螺杆挤出机相比，锥形双螺杆的结构特点决定了／70mm，其中，小端直径为35mm，大端直径为它除了具有螺槽腔封闭、物料强制输送、物料停留时70mill，为增加挤出机的产量，设计为双锥型螺杆。间分布窄

5、、自洁性好、适于粉料加工等共同的优点1．2螺杆长径比外，还具有如下独特优点J：(1)加料段直径大，锥形双螺杆的长径比(L／D)定义为螺杆有效螺槽容积大，加料量大；(2)加料段与压缩段螺杆表长度与平均直径D之比。一般L／D在l2～面积比较大，利于物料的剪切升温；(3)螺杆强度高，l6，个别接近18。平均直径为：系统刚度大，可以配置比较大的扭矩分配器与变速D=(D+D)／2(1)箱，传动系统安全可靠；(4)挤出段螺杆直径小，表式中：D——螺杆平均直径，mm；面积比较小，可以有效防止剪切热量过剩造成的熔D⋯——螺杆小端

6、直径，mm；体温度过高而发生分解，热损伤的危险性小，适于热D——螺杆大端直径，mm。稳定性差的物料的加工。在本设计中，D=35mm，D=70mm。则螺杆是挤出机的心脏，螺杆参数设计的正确与由式(1)可得：D=52．5mm。L=716mm，则／否直接影响到挤出机性能。笔者对SJSZ-35锥形D=13．64。双螺杆挤出机的螺杆进行了优化设计。1．3螺杆锥角和螺槽深度h1锥形螺杆的基本参数设计双锥型锥形双螺杆的特点是螺槽深度沿螺杆目前有关锥形双螺杆设计的有关理论计算方长度渐变，外圆锥和内圆锥是两个锥角不等的锥面，法还不

7、是很完善，因此螺杆的参数确定仍然采取经广东省自然科学基金项目(1O15l030007000001)、广东轻T职验类比和实际生产相结合的方法。业技术学院自然科学基金项目(KY200802)1．1螺杆直径J[)联系人：何亮，讲师，主要从事塑料机械和模具设计研究锥形螺杆有小端直径和大端直径两个值，但收稿日期：2012．02．08何亮：锥形双螺杆挤出机螺杆的优化设计49外锥角大于内锥角。本设计中外锥角s取1．4。，内渐减小，以实现物料连续压缩，但增加了加工难度。锥角取0．9。。从易于加工方面考虑，本设计采用加料段螺纹导程

8、螺杆头部的螺槽深度一般为小端直径的1／5恒定不变。～l／4。小端直径为35mm，螺杆头部螺槽深度加料段螺纹头数影响物料在加料段的升温hi的选择范围为7—8．75mm，取hmin=8toni。效果。螺纹头数多，螺杆传热表面积大，有利于冷料锥形螺杆沿螺杆轴向任一位置的螺槽深度为：的升温。但螺纹头数增多时，一方面加工复杂，且螺hz(三—Z)(tane—tan)+(2)棱窄，强度