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螺杆设计说明书
1. 螺杆挤出机基本参数确定
螺杆区域划分及材料
螺杆分为三部分： 加料段， 塑化段和挤出段。 机器的生产能力很大程度上取 决于加料 段的进料能力和挤出段的基础能力， 胶料的混炼， 塑炼质量则直接与塑 化段的塑速范围约为 1: 8 1: 16,启动平稳，结构紧凑， 实现自动化 控制较容易，噪音低，目前已被较多采用。 查《机械设计手册》根据功率及转速等因素选择电动机。
所选电机参数如下：
电机型号：Y160L— 4
额定功率： 15kw 额定转速： 1500r/mi n 电动机中心高： 160mm 电机轴径： 42mm 电机外伸轴长： 110mm
(根据《机械设计手册第五卷》P23-32)
生产能力
单位时间内挤出机的挤出量即为生产能力，亦即产量，以 kg/h 表示。
挤出机的生产能力常用简易的实验法和经验公式进行粗略的计算， 还可用理论公
式计算。
本设计按经验公式进行粗略计算；
Q= ： «n = 6 75 10=65kg/h
式中Q—生产能力，kg/h ；
D —螺杆直径， cm
n —螺杆转速， r/min ； 系数，可以实测得到，成型挤出机 1=;过滤挤出机 1=,
轴向力 轴向力是螺杆强度计算和止推轴承寿命计算的基本依据 由经验公式估算：cP=200F F —螺杆外径的投影面积
=200
44
二 62
P=200F=200 D2 =5652N
2. 螺杆设计
材料与技术要求
螺杆由优质的氮化钢制成， 其表面进行氮化或淬火处理。 螺杆材料优先选用
38CrMoAIA钢，也可选用40Cr钢或45号钢。用38CrMoAIA制造的螺杆，其基本硬度
HRC>45 镀铬层硬度为 HRC6& 65。
本设计螺杆材料选用38CrMoAIA钢。对螺杆的基本技术要求如下：
（1） 具有良好的塑化能力和较好的自洁性；
（2） 具有较高的生产能力，且能在较低温度下完成挤出作业；
（3） 能建立起足够的压力，并能实现稳定的挤出作业；
（4） 具有广泛的适应性，可适用于多种胶料的挤出作业；
（5） 集邮良好的耐磨性和一定的耐化学腐蚀性；
（6） 具有能排除气体和挥发物的能力；
（7） 具有足够的机械强度、刚度和良好的加工性能。
螺杆类型 按螺纹头数分为：单头、双头、多头、和复合螺纹螺杆四种。 按螺纹方向 分为：左旋和右旋两种。 按螺杆的外形分为：圆柱形、圆锥形和复合形三种。 按螺纹形 式分为： 等距等深型、 等深不等距型、 等距不等深型和复型螺纹螺
杆四种。等深等距型螺杆挤出半制品致密性差； 等距不等深型螺杆能使胶料均匀 压实，胶料受 剪切力大，发热量大，当螺纹的压缩比过大时，对螺杆喂料段的机 械强度有颇大的影响； 等深 不等距型不影响螺杆不影响螺杆的机械强度， 胶料塑 化均匀，但加工困难； 复合型螺纹的螺 杆在螺杆的工作部分不同段的螺纹头数和 形式，多用于特殊用途的挤出机上。
综合以上考虑本设计采用单头、右旋、等距不等深、圆柱形螺杆。
螺杆结构参数
（1）螺杆长径比 L/D 及螺纹沟槽深度
前面已选L/D=6，螺槽深度H是一个重要参数，它对挤出物的素化和混炼质 量、机器的 生产率和功率消耗以及螺杆的强度等都有直接影响。
一般H=（ 0・25） D,当 H减小时，剪切速率增加，增强胶料的塑化和混炼效果，
但胶料的温升较大，产量较低。取螺杆的末端
H !=10mm 螺杆的头
部 H2 =14mm
压缩比 螺杆的压缩比是指喂料口处螺纹沟容积与挤出段最后一个螺纹沟槽容积之 比。 螺杆的压缩比取决于胶料的物理压缩比，物理压缩比是指胶料进入加料口前 与从挤出段出 来后胶料的比容之比，它表示胶料压实的程度，其值与胶料性质、 加工条件及胶料在螺槽中的 填充程度有关。
热喂料挤出机的螺杆压缩比一般为 〜，冷喂料螺杆的压缩比为 〜
。
螺纹导程和升角
螺纹导程影响到螺纹沟槽的有效容积。 在S增大时，吃料容易，输送胶料能
力高，产量也随之增加。 S 减小时，轴向压力增大，胶料在机筒内停留的时间增 加，塑化均 匀，半制品的质量好，但螺纹沟槽容积减小，产量下降。过大的 S
会造成胶料塑化不均，影响挤出半制品的质量。
螺纹导程与螺纹升角「的关系为：S「Dtg〉
本设计采用螺纹升角〉=18，慢 S=Ptg> = 60 tg18 : 60 mm
螺棱的轴向宽度
螺棱的轴向宽度会影响螺纹沟槽的容积， 导致产量和功率消耗的变化。在保
证强度的前提下，螺棱轴向宽度取小些为好。一般轴向宽度 e= (〜 ) D
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