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橡胶冷喂料挤出机螺杆结构几何参数分析与选择

范之海宋广军吕贤滨吕柏源

（青岛科技大学山东青岛266042）

摘要：螺杆是挤出机的核心部件，而螺杆又是由众多的结构几何参数所组成。因此螺杆几何参数的确

定和选择直接关系着挤出机的使用性能。本文分析了螺杆几何参数影响挤出过程的理论依据，进而对各几

何参数进行选择和确定，为螺杆和挤出机的设计、选型提供依据和参考。

关键词：挤出机；螺杆；结构；几何参数；分析

1.前言

在橡胶工业中，螺杆挤出机是橡胶加工的重要设备，螺杆是挤出机的核心部件，而螺杆

又是由众多有关的几何结构参数所组成，几何参数的选择是否正确，直接影响挤出机的使用

性能。长期以来，螺杆的几何参数主要沿用热喂料挤出机和普通冷喂料挤出机螺杆的几何参

数。随着螺杆构型的发展和变化，螺杆几何参数也有很大的变化。因此，很有必要对现代冷

喂料挤出机螺杆结构几何参数进行分析，在分析的基础上对螺杆结构的主要几何参数进行选

择和确定。这些几何参数主要包括：螺杆直径（D）；螺杆长径比（L/D）；螺纹升角（θ）

和导程（S）；螺杆的几何压缩比（ξ）；螺槽深度（H）；螺纹断面形状（r，θ，e）；销

ii

钉的排数（N）、个数（n）与销钉直径（d）；主副螺纹长度（l）与高低差（△），螺杆和机

筒之间的间隙（δ）以及螺杆头的形状与尺寸。

2.几何参数的分析与选择

2-1螺杆直径（D）

螺杆是挤出机的核心部件，螺杆的直径通常指的是外径D，挤出机的规格也是用它来

表示的。影响挤出机性能的因素很多，但是影响最显著的是螺杆直径，由固体输送理论通过

推导可知：

2233

kπDntgφtgθ•

Q==1=kDn（1）

nHDD(H)tg/tg.tg/(πtgφ)θ−φ[θ+]

bb

tgφtgθ+

由粘性流体输送理论可知：

33

cosHsinlθcosθΔp

DπnHlθ

Q=