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第五节 新型螺杆
一、常规三段螺杆存在的问题
二、几种新型螺杆
三、新型螺杆设计中注意的问题
重点:
2. 几种新型螺杆
第四节 常规螺杆的选择与设计
一、评价螺杆的特性及设计螺杆应考虑的原因
二、常规全螺纹三段螺杆的设计
三、螺杆材料及强度计算
1. 常规全螺纹三段螺杆的设计
第四节 常规螺杆的选择与设计
一、评价螺杆的特性及设计螺杆应考虑的原因
评价的方面：
1、塑化质量（螺杆质量的好坏影响着压力、流
量、温度波动大小，塑化均匀的好坏也关系
产品质量的好坏）
2、产量
3、单耗 N/Q
4、适应性：物料品种，机头种类
5、制造难易（成本）
选择与设计时考虑的原因
1、物料特性及几何形状，尺寸和温度状况
2、口模的几何形状、机头阻力的大小
3、料筒的构造形式和加热冷却状况
4、螺杆的转数n
5、挤出机的用途：成型、混合、造粒、喂料
二、常规全螺纹三段螺杆的设计
1、螺杆型式确实定
①渐变型螺杆
压缩段槽深为渐变的，传热好，剪切不剧烈，混炼
效果不好。合用于热敏性物料、非结晶性物料。
②突变型螺杆
剪切剧烈，传热不太好。合用黏度小、具有突变熔点
的物料，如PA、PS、PP等 ，但PVC等黏度高的会
局部过热。已由在（1—2）D内发展到在（4—5）D
内完毕相变。
2、螺杆直径确实定
国标系列：30、45、65、90、120、150、200
确定直径D：①产品截面积的形状和大小
②加工塑料的种类和生产率，辅机配置
经验公式：Q=βD²n β——
3、螺杆长径比L/D确实定
在一定意义上L/D反应塑化能力大小，尤其当转
速提高后相变点后移，只有加大L/D才可获得很好的
塑化效果。
长径比大，则塑化剪切时间长，可以低温挤出，
可以提高转速，但制造困难。
4、螺杆各段参数的选择要全面考虑，兼顾三段
①加料段：输送物料给压缩段和均化段
a结晶性高聚物 L=60—65%
b非结晶性高聚物L=10—25%
②熔融段：压实物料，熔融物料
a结晶性L=（3—5）D
b非结晶性L=50—60%
压缩比I ：将物料压实，排除气体，建立必要压力，保证物料抵达螺杆末端时有足够的致密度
③均化段：将已熔物料定压定量定温地挤到机头中
L3=20～50%
H3=﹝～﹞Ds
5、间隙δ 6、螺杆其他参数：螺纹升角φ，螺距S=D 7、螺杆头部构造和螺纹断面形状
①半圆、平、锥、尖、螺纹头
②螺棱断面：矩形（输送段）、锯齿形（压缩段和均化段）
三、螺杆材料及强度计算
1、材料
① 40Cr 镀Cr
②38CrMoAl 氮化层 —㎜
综合性能优秀，但不耐腐蚀
③高耐磨耐腐材料 加Cr、Ni、Mo，34CrAlNi-、31CrMo–
④双金属材料的螺杆料筒：先在粗加工后的毛坯上，先车槽后堆焊再做螺槽
2、螺杆强度计算
压应力 σ压＝﹝～﹞pD2/﹝D2根－d02﹞
扭矩剪力 τ=Mk/Wp Mk=97360ηNmax/nmax
Wp=πD3根﹝1-C4﹞/16 , C=d0/D根
自重弯曲应力 σ弯＝GL/2W
G=π﹝D2+ D2根﹞Lγ/8
W=πD3根﹝1-C4﹞/32 , C=d0/D根
塑料材料复合应力用第三强度理论