双螺杆捏合机螺纹元件型线设计理论与方法

魏静张光辉

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绪论 1
1.1 概述 1
1.2 捏合机的分类与基本结构 1
1.2.1 捏合机的分类 1
1.2.2 捏合挤出设备的基本结构 5
1.2.3 双螺杆捏合挤出设备的基本功能 7
1.3 双螺杆捏合挤出设备的发展现状与趋势 10
1.3.2 双螺杆捏合挤出设备综合性能要求 11
1.5 本书主要内容 16
参考文献 17
2.1 概述 22
2.2.3 同向双螺杆端面型线的求解 30
2.2.4 常规啮合型异向双螺杆啮合几何学 34
2.3.1 坐标系建立与变换 38
2.3.2 端面型线及其共轭曲线 40
2.4 啮合型双螺杆螺纹元件的几何特性 43
2.4.1 长径比 43
2.4.2 泄漏三角形 44
2.4.3 螺纹元件轴向截形 45
2.4.4 螺纹元件理论啮合线 46
2.4.5 螺纹元件理论接触线长度 46
2.4.6 端面面积、齿槽容积及端面利用系数 46
参考文献 49
3.1 概述 51
3.2.1 等速同向螺纹元件端面型线设计 54
3.2.2 差速同向双螺杆端面型线设计 58
3.3.1 组成齿曲线为圆弧的端面型线设计 61
3.3.2 组成齿圆弧线的啮合特性 64
3.3.3 组成齿全部为圆弧的端面型线形成方法 65
3.3.4 圆弧端面型线的演化 67
3.4.2 同向双螺杆螺纹元件型线泛函设计实例 79
参考文献 86
4.1 概述 88
4.2.1 异向双螺杆转向的确定 91
4.3 异向双螺杆螺纹元件端面型线演化设计 100
4.3.1 端面型线演化一 101
4.3.2 端面型线演化二 102
4.3.3 端面型线演化三 103
4.3.4 端面型线演化四 105
4.3.5 端面型线演化五 107
4.4 异向双螺杆螺纹元件端面型线优化设计 109
4.4.1 设计变量、目标函数及约束条件 109
4.4.2 设计参数对面积利用系数的影响 111
4.4.3 考虑输送性能的设计参数分析 113
4.4.4 考虑剪切性能的设计参数分析 115
4.4.5 优化后的异向双螺杆端面型线 116
4.4.7 优化后的双螺杆螺纹元件几何特性 120
参考文献 128
5.1 概述 129
5.2 模型建立和边界条件设定 130
5.2.1 流场模拟与混合性能的数值计算方法 130
5.2.2 数学模型建立和边界条件设定 132
5.3 拟稳态流场统计学分析及应用参数 134
5.3.2 分析过程应用的参数表征 134
5.4.1 物理模型和有限元模型 136
5.4.2 流场数值模拟 138
5.4.3 分布混合性能评估 142
5.4.4 分散混合性能评估 146
5.5.1 工程塑料造粒机 149
5.5.2 片材双螺杆挤出机 152
参考文献 154
6.1 概述 156
6.2 物理模型和有限元模型 156
6.3 常规啮合异向等速双螺杆螺纹元件 159
6.3.1 流场分析结果 159
6.3.2 分布混合性能评估 165
6.3.3 分散混合性能评估 168
6.4.1 流场分析结果 171
6.4.2 分布混合性能评估 177
6.4.3 分散混合性能评估 180
6.5.1 分布混合性能评估 182
6.5.2 分散混合性能评估 185
参考文献 190
7.1 概述 192
7.4.1 粒子空间流动规律 197
7.4.2 粒子轨迹分析 198
7.4.3 分布性混合性能评估 199
7.4.4 分散混合性能评估 201
7.6 设计参数对螺纹元件力学性能的影响 208
7.6.1 螺纹元件力学分析的数学模型 208
7.6.2 流体对螺杆转子作用力及其结果分析 213
参考文献 218