渐变式单螺杆结构的螺杆性能仿真分析

罗林; 王春涛; 宋都都; 罗祥

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.03.021

塑料科技 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (03) : 115 -120. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2025.03.021

计算机辅助技术

渐变式单螺杆结构的螺杆性能仿真分析

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Simulation Analysis of Screw Performance of Graded Single-screw Structure

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摘要

针对结构单一的普通单螺杆混合性能和剪切性能较差这一问题，在普通单螺杆的基础上改变螺纹头数和螺杆底径，提出一种新的渐变式单螺杆结构。采用SolidWorks建立渐变式单螺杆和普通双头单螺杆两种模型，依据有限元法（FEM）利用Ansys对两种模型进行仿真并分析，得到的压力、剪切速率和停留时间等结果，评估渐变式单螺杆的性能。结果表明：渐变式单螺杆流场内的压力峰值约为普通双头单螺杆的4.7倍，拥有更强的建压能力；渐变的螺杆底径使流场内的剪切速率增大，拥有更好的剪切性能；渐变式螺杆螺纹头数的增加使流场内物料停留时间延长，是普通双头单螺杆的2.3倍，物料混合更均匀，渐变式单螺杆拥有更强的混合性能。研究为单螺杆挤出机结构的优化和性能的提升提供依据。