高扭矩深槽啮合同向双螺杆设计及受力分析

摘要

同向双螺杆挤出机在塑料改性与加工方面的应用越来越广泛。同向双螺杆挤出机作为塑料挤出造粒的核心装备,正在向着高扭矩、高产量、高转速方向发展。但上述特征的双螺杆挤出机挤压系统设计却受到螺杆中心距、螺杆元件的啮合和传动系统中轴承齿轮的布置和承载的制约。
　　 本课题旨在对高扭矩、高产量的啮合同向双螺杆挤出机的螺杆芯轴和常规螺纹元件受力与变形进行研究,对提高现有国内挤出机的设计与应用水平具有较高的工程应用价值。
　　 本课题首先分析了芯轴和螺纹元件在实际工况下的载荷及边界条件,利用有限元软件ANSYS对影响双螺杆挤出机的螺杆芯轴和常规螺纹元件的受力与变形的因素进行分析和研究。首先六方型芯轴和渐开线花键芯轴的承载和抵抗变形的能力进行分析和对比。其次,对不同导程、不同槽深、不同内孔直径、不同啮合比螺纹元件的应力分布和抵抗变形进行分析研究。最后,研究在中心距一定情况下,在可以承受的最大载荷的范围内,寻找深槽螺杆合理的芯轴连接形式,合理的芯轴直径(螺纹元件内孔径)、元件导程等几何参数,根据分析研究得出的规律,为开展深槽高扭矩啮合同向双螺杆挤压系统设计提供依据,并探讨了实现高扭矩深槽螺杆设计的方法。
　　 本课题对实验室的现有机型进行了改造,并在此基础上对高扭矩深槽螺杆设计的可行性作进一步得的研究并提出合理的设计参数,为挤出机挤压系统的设计提供依据。