3．3.1螺杆与机筒的材料选择
螺杆常用材料的性能要求为：机械强度好，耐腐蚀和抗磨性能好，加工性能好，取材容易。一般选用38CrMoAl氮化钢。
38CrMoAl氮化钢的性能如下表[6]：
●螺杆直径：
哏据我国挤出机标准所规定的螺杆直径系列有：30、45、65、90、120、150、200。螺杆直径的大小一般根据所加工制品的断面尺寸、加工塑料的种类和所加工的生产率来确定。制品截面积的大小和螺杆直径的大小有一个适当的关系。通常：大截面的制品所选的螺杆直径要大一些，这对于制品的质量、设备的利用率和操作比较有利，
L
●螺杆长径比
D
螺杆工作部分长度L螺杆长径比的增加有以下的好处：
①螺杆加压充分可以提高塑料制品的物理机械性能。
②可以提高塑化的质量，使制品的外观质量更好。
③螺杆特性曲线斜率小，挤出量稳定，切挤出量能提高20%—40%。
④有利于类似于PVC粉料挤管的成型。
但螺杆长径比过大，会使螺杆加工及装配困难，功率消耗也会有所增加，加大悬臂端自重的弯曲，以至螺杆头部与筒壁间隙的不均匀，甚至造成磨刮筒壁，降低螺杆与机筒的寿命。
●螺杆压缩比和螺槽深度
确定几何压缩比 i
参照现有国内和国际塑料行业产品的经验标准，本设计螺杆类型为等距变深螺杆，且为突变型。突变型螺杆是指由加料段较深螺槽向均匀段较浅螺槽过渡是在一个较短的距离内完成的即压缩段较短，通常为(1～2)D.这类螺杆对物料能产生较大的剪切作用。本设计所用的是两段式的压缩突变的螺杆。前一段是压缩，后一段是释放，可使塑料塑化均匀，并能很好的控制塑料产品的质量和品质。即4D左右。
等距不等深（通用型）螺杆压缩比的计算公式如下：
但工程要求控制误差在5%之内就满足实际需要，且考虑本设计所设计螺杆压缩段的特殊性，所以本设计压缩比满足题意。
H大多取经验数据来确定，在此可用通用公式H3=(0.025～0.06)Ds。
对于
碰撞检测3
H
再根据确定的螺杆压缩比计算加料段螺杆槽深度
1
育苗营养块可以参考此公式表达，然以实践生产为标准计算。
●螺杆各段的确定
结晶型高聚物在螺杆中的挤出过程，实际上经历固体输送，熔融和
均化的过程。所以一般螺杆都设计成三段：加料段，压缩段及均化段。
由实验用挤出机的使用特性及要求，确定螺杆头部型式为：
考虑到加工难易，这里采用应用广泛的梯形断面。
D，梯行螺纹的断面的倾斜角α=10°～15°，圆弧半径取（0.07～0.13）
s
常用于小直螺杆上。
●螺杆的螺纹头数
在螺杆直径，螺槽深度和螺纹升程相等的条件下，多头螺纹与单头螺纹相比，
多头螺纹对物料的正推力大，攫取物料的能力较强，并可降低熔料的倒流现象。但是，整个螺杆都是多头螺纹时，物料分别从螺杆料斗区几条螺槽通道进入到达螺杆头部。在料斗区，往往由于几条螺槽的进料不均匀和各条螺槽的熔融均化和对溶料输送能力不一致，容易引起生产能力波动，压力波动。其结果是制品质量下降。但是有时为了提高某一段的工作能力，单独在某一段上设置多头螺纹。如单
头螺纹的螺杆，为了提高加料段攫取物料的能力，加料段设置双头螺纹，提高固体输送能力。采用单头螺纹的螺杆。
●螺杆表面粗糙度的选取
根据国家塑料机械标准（JB/T53152—94），一等品螺杆表面粗糙度为
μ
Ra0.8m
●螺杆其它参数的选取与确定
a.螺纹宽度
e太小会使漏流量增加，消弱螺棱强度，降低产量；e太大，增加动力消耗，有局部过热的危险，故要适当选取。
由经验公式=e（0.08～0.12）D
b.螺距S
e.螺杆的转速范围：根据电动机和传动系统的工作特性知螺杆的转速范围是
n=（0-80）r/min 本设计取n=80 r/min
3.3.3 螺杆的强度计算
螺杆受力分析图
由此，螺杆综合受力为：螺杆轴向力、螺杆扭矩及螺杆自重产生的压、扭弯的组合。一般加料段及排气段螺杆根径较小，其承受载荷力最低，所以螺杆的加料段以加料段的根径截面计算、校核裁面。快干毛巾
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A.机头压力的确定
机头压力可用理论计算方法和实测方法得到。
当关闭机头，可认为挤出量Q=0，若螺杆与机筒间隙正常，机头最大压力可由下式计算：
θ
πηtan 62
33max h Dn L p =
其中：
螺杆直径D=150mm
挤出段长度3L
心电电极
挤出段的螺槽深度3h 螺旋角θ=17.7º 物料粘度η B.螺杆轴向力的确定
螺杆轴向力z P : 21P P P z +=
其中 ：
物料作用在螺杆端面上的总压力1
P =
4
2p D π
动载荷产生的附加压力的轴向分量2P =（0.125～0.25）1P
则：
z P =（1.125～1.25）
4
2
p D π
过敏性鼻炎仪C.螺杆的强度计算
a.由轴向力产生的压应力c σ
c σ=
)
(4
4)25.1~15.1(2
022
max
d d D P s -π
π
在此，我们选取计算系数k=1.20，则结果得：
其中：
螺杆最小端面直径s d 螺杆冷却水孔直径0d =3cm b.由扭矩t M 产生的剪应力τ
τ=（97360×N max ×η/n max ）/[3.14×d 3s ×（1-c 4）×16] =496000×
max
34max (1)
s N n d C ⨯-η
（1公斤力/2厘米=0.09678 M a P ）
其中： C=
s
d d 0
c. 由螺杆自重G 产生的弯曲应力b σ
b σ=2234()(1)
b s b s M L D d W d C γ
+=
-
其中：
螺杆有效螺纹长度L
螺杆材料比重γ
d.螺杆的合成应力γσ，对塑性材料合成应力用等强度理论计算[8]
γσ
p σ⎡⎤≤⎣⎦
b c σσσ+=
[p σ]=n s σ=835/2.7Mpa= 309.26MPa
螺杆材料38CrMoAL 的屈服极限σs =835MPa
且取n=2.7
3．3.4机筒的设计
机筒的结构类型及特征
机筒的结构类型有多种，但主要的有整体式、分段式、双金属和轴向开槽结
构形式。
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