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1．前言1.1研究目的啮合同向双螺杆挤出机是应用最广泛的聚合物加工设备之一,由于其具有优异的混合性能,很强的适应性及良好的自洁性能而被广泛应用于聚合物的物理改性———共混、填充,增强及成型制品[1 ] 。
为了适应各种聚合物材料的加工要求并解决混炼过程中存在的问题,近年来世界著名的同向双螺杆挤出机厂家和双螺杆挤出机研究者们对其挤出系统中的混炼元件进行了重点的研究并开发出了一些典型的新型混炼元件。
如德国WP 公司开发出的具有特殊几何形状的RGS 元件、L GS 元件、Schaufel 元件和美国Far2rel 公司开发出的FAMME 混炼元件[2 ] 。
本研究小组的金月富设计了一种新型元件———S 型元件[3 ] ,这种元件借鉴了FAMME 的设计思路,即采用了FAMME 大的螺棱间隙、小螺棱夹角,引入了双楔形区(螺棱拖曳面和机筒内壁之间的楔形区、啮合区内两螺棱之间的楔形区) 内的拉伸流动和螺槽区内物料松弛等概念,从而设计出一种端面形状类似于英文字母S 的元件。
这种设计加大了螺杆与机筒之间的间隙,增加了物料在挤出机流道内的周向流动和轴向回流,使两螺杆间和相邻两螺槽间的物料产生混合;由于物料在流动过程中通过两个楔形区,便受到剪切和拉伸作用;在相对低压区(松弛区) 物料产生松弛,这也有利于混合。
在本研究小组曾分别对S 型元件和捏合块元件流场的理论分析及实验研究的基础上[4 、5 ] ,本文拟对S 型元件和捏合盘块的流场分别进行数值模拟,以分析和比较两种元件的输送特性和混合能力,以供选择使用。
1.2 前人工作四十多年来，化工机械及自动化研究设计院在科研开发中取得了在科研开发过程中取得了丰硕的科研成果，共获重大科技成果346项，其中获全国科学大会奖、国家发明奖和国家科技进步奖19项。
获部、省级科技进步奖61项。
获国内专利授权16项、获美国专利1项。
于1965年兰泰公司作为化工部化工机械及自动化研究设计院的下属科研生产机构，承担国家大型技术攻关项目的科研主体，即开始从事同向双螺杆挤出机的研究开发工作，是国内同行业历史最悠久、专业最齐全，技术积累最雄厚，研究开发实力最强的科研制造实体。
双螺杆挤出机的关键技术研究发布时间：2022-07-24T03:21:59.323Z 来源：《中国科技信息》2022年3月第6期作者：庄范新[导读] 集混炼性能，挤出性能和加料性能于一身的双螺杆挤出机广泛的应用于各类挤出制品的生产和加工成型过程中，而其技术充分发挥的前提一定是对其关键技术的掌握和运用。
随着双螺杆挤出机在国内外研究水平的逐步提升，庄范新南京科亚化工成套装备有限公司摘要：集混炼性能，挤出性能和加料性能于一身的双螺杆挤出机广泛的应用于各类挤出制品的生产和加工成型过程中，而其技术充分发挥的前提一定是对其关键技术的掌握和运用。
随着双螺杆挤出机在国内外研究水平的逐步提升，越来越多的创新性结构设计让双螺杆挤出机得到更广泛和优质的应用，同时也提升了生产的产能，降低能源消耗，为工业生产的优化做出了巨大的贡献。
因此，本文就双螺杆挤出机的关键性技术进行研究，并以当前国内外双螺杆挤出机生产厂商产品为例，论述其在结构优化，功能增项，技术延伸等方面的关键性技术趋势进行论述，从而分享双螺杆挤出机行业的近况和技术进展，为双螺杆挤出技术的综合提升和合理化应用提供理论依据。
关键词：双螺杆挤出机，关键技术，研究1.前言双螺杆挤出机技术早在二十世纪八十年代就已经广泛的应用于塑料的改性构建中，并且随着技术的不断创新和迭代，这项技术手段在工程塑料，食品，橡胶制品，造纸材料等领域都有广泛的应用并占据着重要的市场份额[1]。
而双螺杆挤出机作为生产过程中的主要设备其技术与产品生产后的质量却存在着很大的差异。
这些差异的形成与双螺杆挤出机本身的品质，工作效率，耐用性能，实用性等都有直接的关系。
因此如何选择和考核挤出机产品，如何提升挤出机关键技术的水平是目前研究的重点。
为了能够制造出性价比更高的产品，对于双螺杆挤出机关键技术的研究显得尤为重要。
2.双螺杆挤出机技术相关研究进展双螺杆挤出机其工作的作用部分主要包含挤出和传动两个关键的步骤。
目录1概述-----------------------------------1 2同向平行双螺杆挤出机的分类-------------1 2·1基本分类-------------------12·2组合分类-------------------23主要结构及基本原理---------------------2 3·1主要结构-------------------33·2基本原理-------------------44同向平行双螺杆挤出机的优点-------------6 5同向平行双螺杆挤出机的发展趋势---------7 参考文献------------------------------91概述挤出机起源18世纪，英格兰的Joseph Bramah于1795年制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机被认为是世界上第一台挤出机。
在挤出机作为一种制造方法的发展过程中，第1次有明确记载的是R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。
在聚合物加工中首先应用双螺杆挤出机是在20世纪30 年代的意大利, 其标志是Roberto Colombo研制成功了同向双螺杆挤出机Pasquetti研制成功了异向双螺杆挤出机。
现代双螺杆挤出技术是在20 世纪60 年代末至70 年代初随着RPVC制品的发展得以发展的1964年Inning和Zanradnik 申请了己内酞胺在标准组件同向旋转双螺杆挤出机内连续阴离子聚合的专利。
在我国, 双螺杆挤出机的应用大约在20 世纪70 年代初, 到90 年代初发展迅速。
关于最早双螺杆挤出机的设计初衷是为了解决挤出时物料挤出不净的问题，后来在使用和研究的过程中发现双螺杆挤出机的性能在很多方面优于单螺杆挤出机，因此，对于双螺杆的研究是很必要的，下面主要分析同向平行双螺杆挤出机的分类。
2双螺杆挤出机的分类2·1随着双螺杆挤出机的发展，就出现了各种不同样式的双螺杆挤出机，由于所需加工的物料不同，因此需要用不同的螺杆挤出机的形式来进行良好的塑化，保证加工质量。
文章编号:1004-2539(2007)02-00102-04双螺杆挤出机传动系统的研究与进展王 力1 刘小平2 王 平2 陈奇栓1(1承德石油高等专科学校电气与电子系, 河北承德 067000)(2天津科技大学, 天津 30222)摘要 介绍了双螺杆挤出机传动系统的发展情况,对其传动系统进行了归类与分析,并着重阐述了高转矩型双螺杆挤出机三轴传动系统的技术关键。
本文的工作对于双螺杆挤出机传动系统的研究、设计和应用具有积极作用。
关键词 双螺杆挤出机 传动系统 研究 进展 引言啮合同向双螺杆挤出机由于具有优异的混合性能、挤出物质量好和产量高等优点,得到了广泛的重视和迅速的发展。
随之也对双螺杆挤出机本身的结构、质量提出了更高的要求。
传动系统是双螺杆挤出机的关键之一。
要求输出大的转矩,具有高产量。
由于几何尺寸的限制,转矩越高,传动系统中齿轮、输出轴、轴承等部件的设计制造就越困难。
双螺杆传动系统按其转矩分配部分可分为分离式传动系统和三轴式传动系统。
典型的三轴式传动系统如图1所示。
三轴式传动系统改善了某些轴、齿轮、推力轴承的受力状态,特别是传递总功率的主轴1、2,它以与螺杆同样的速度运转,与分离式传动系统相比,在同样的传递功率下,实际承受的转矩较低。
另外,主轴1与辅助轴3的距离增大,可以选用承载能力高、外径大的径向和推力轴承,从而提高了传动系统的工作能力和寿命。
由于以上原因,本文主要讨论三轴式传动系统的主要特点及其分析[1-2]。
1 三轴式传动系统的特点[3-13]1.1 减速器的结构布局分析同向双螺杆挤出机传动系统由减速部分、转矩分配部分组成,这两部分的功能虽有不同,但它们紧密联系,有时还相互制约。
双螺杆减速箱的传动结构布局目前大致可分为两种传动形式。
1.1.1 两箱传动型 形成减速箱与转矩分配箱(见图1)。
其特点为:设计结构简单,对于同样的承载能力,减速部分可适当加大,承载能力也相应增加。
但双螺杆减速器需要承受由机头传来的轴向力,由于输出轴中心距的限制,承受轴向力的两个止推轴承在减速部分的前后分置,势必造成传动部分输出轴一长一短,由于同时承受转矩和轴向力,使两轴所受扭转、挠度变形有一定差别。
双螺杆挤出机的传动系统研究的开题报告一、选题的背景和意义双螺杆挤出机作为一种重要的高分子材料加工设备，其应用范围非常广泛，包括塑料、橡胶、化纤、食品、医药等领域，成为现代化生产的重要组成部分。
在双螺杆挤出机中，传动系统对于整个设备的性能和工作效率具有重要作用。
为了提高传动系统的精度和稳定性，保证设备正常运行，对其进行深入的研究和优化非常必要。
二、研究的主要内容和思路本研究的主要内容是双螺杆挤出机传动系统的分析和研究。
采用先进的动力学分析方法和计算机仿真技术，对双螺杆挤出机的传动系统进行建模和仿真，分析其动力学特性和传动机理，并进行优化设计。
1. 传动系统建模：根据双螺杆挤出机的结构特点，利用计算机辅助设计软件进行建模。
选择合适的材料和零部件，考虑传动系统的刚度和稳定性，建立传动系统的数学模型。
2. 仿真分析：根据建立的数学模型，利用ANSYS等先进的有限元分析和动力学仿真软件，对传动系统进行仿真分析。
分析传动系统的负载特性、动态响应和传动效率等。
3. 传动系统优化：根据仿真分析结果，对传动系统进行优化设计。
采用先进的材料和工艺，优化传动系统的结构和布局，提高传动效率和精度，保证设备的正常运行。
三、预期成果和实现途径本研究预期的成果为：深入研究双螺杆挤出机传动系统的动力学特性和传动机理，优化传动系统的结构和布局，提高传动效率和稳定性，为设备的正常运行提供技术支持。
同时，通过本研究的成果，可以为双螺杆挤出机的设计和生产提供参考和依据。
实现途径主要包括：（1）采用先进的动力学分析方法和计算机仿真技术，进行传动系统的建模和仿真；（2）利用先进的材料和工艺，对传动系统进行优化设计；（3）通过实验验证和比较分析，验证传动系统的优化效果和性能提升。
四、研究的难点和挑战双螺杆挤出机传动系统研究中的难点和挑战主要有以下几点：（1）传动系统的复杂度较高，需要建立准确的数学模型；（2）传动系统的运动学和动力学分析较为困难，需要采用先进的计算机仿真技术；（3）传动系统的优化设计需要考虑多个因素和约束，需要综合考虑各种因素和进行平衡；（4）传动系统的实验验证和效果分析需要具备较强的实验技能和数据分析能力。
同向双螺杆挤出机近年的发展情况近年来始终观注双螺杆挤出机市场开展，除平行双螺杆挤出机外，同向双螺杆挤出机几年来也获得很不错的开展。
近年来，同向旋转双螺杆挤出机迅猛开展，其产量、扭矩和转速大幅度进步，运用日益普遍。
进步同向双螺杆挤出机生产效力、改良产品德量和实现装备的多功用化是实现其高性能化的基础请求，也是研发的难点所在。
进步生产效力进步生产效力是新型同向旋转双螺杆挤出机开发研制的重要宗旨之一，它可以通过进步螺杆转速、加强塑化和混杂才能等门路来实现。
在雷同螺杆转速下，增大螺槽的深度可使保送量大幅度增添。
与此相应地请求螺杆的塑化和混杂才能也随之增大，这就请求螺杆可以蒙受更大的扭矩。
在高的螺杆转速下，物料在挤出机内的停留光阴缩小，有可以使物料塑化熔融、混炼不够充足。
为此，须要恰当增添螺杆长度，这些又必定招致双螺杆挤出机实际承载扭矩和功率的增添。
增大螺槽自在容积也是一个重要的因素。
在加料段和脱挥段，螺纹元件具备大的自在容积是十分必要的，关于松密度物料，增大加料段自在容积和物料在螺槽中的充溢程度，可大幅度进步挤出机的生产才能。
双螺杆挤出机进步扭矩和转速，需对加速调配箱进行精心设计。
要大幅度地进步装备的扭矩指标，必将对传动箱的设计和制作程度提出更高的请求。
扭矩越高，传动箱中齿轮、输出轴、轴承等零件的设计、制作精度、材质强度和热处理请求就越高，同时对螺杆的芯轴、螺纹元件和捏合盘等零件的设计制作精度请求也更高。
因为要增大螺纹元件的自在容积，在螺杆外径不变的状况下，两螺杆中央距将减小，这必将使配比齿轮和止推轴承安装空间不够的问题变得更为突出。
进步产品德量要得到高的产品德量，挤出机中央部件——塑化体系的设计关系严重。
塑化体系重要包含螺杆和机筒，为适应多种加工请求，通常都将螺杆和机筒设计成积木式组合构造。
遵照各段的功用可将螺杆分红加料段、塑化段、混炼段、排气段和挤出段。
这些区段在挤出历程中具备不同的功用，其构造各不雷同，与之相应的螺杆元件几何参数也各不雷同，因而如何肯定螺纹元件几何参数成为塑化体系设计的症结。
文章编号:1004-2539(2007)02-00102-04双螺杆挤出机传动系统的研究与进展王 力1 刘小平2 王 平2 陈奇栓1(1承德石油高等专科学校电气与电子系, 河北承德 067000)(2天津科技大学, 天津 30222)摘要 介绍了双螺杆挤出机传动系统的发展情况,对其传动系统进行了归类与分析,并着重阐述了高转矩型双螺杆挤出机三轴传动系统的技术关键。
本文的工作对于双螺杆挤出机传动系统的研究、设计和应用具有积极作用。
关键词 双螺杆挤出机 传动系统 研究 进展 引言啮合同向双螺杆挤出机由于具有优异的混合性能、挤出物质量好和产量高等优点,得到了广泛的重视和迅速的发展。
随之也对双螺杆挤出机本身的结构、质量提出了更高的要求。
传动系统是双螺杆挤出机的关键之一。
要求输出大的转矩,具有高产量。
由于几何尺寸的限制,转矩越高,传动系统中齿轮、输出轴、轴承等部件的设计制造就越困难。
双螺杆传动系统按其转矩分配部分可分为分离式传动系统和三轴式传动系统。
典型的三轴式传动系统如图1所示。
三轴式传动系统改善了某些轴、齿轮、推力轴承的受力状态,特别是传递总功率的主轴1、2,它以与螺杆同样的速度运转,与分离式传动系统相比,在同样的传递功率下,实际承受的转矩较低。
另外,主轴1与辅助轴3的距离增大,可以选用承载能力高、外径大的径向和推力轴承,从而提高了传动系统的工作能力和寿命。
由于以上原因,本文主要讨论三轴式传动系统的主要特点及其分析[1-2]。
1 三轴式传动系统的特点[3-13]1.1 减速器的结构布局分析同向双螺杆挤出机传动系统由减速部分、转矩分配部分组成,这两部分的功能虽有不同,但它们紧密联系,有时还相互制约。
双螺杆减速箱的传动结构布局目前大致可分为两种传动形式。
1.1.1 两箱传动型 形成减速箱与转矩分配箱(见图1)。
其特点为:设计结构简单,对于同样的承载能力,减速部分可适当加大,承载能力也相应增加。
但双螺杆减速器需要承受由机头传来的轴向力,由于输出轴中心距的限制,承受轴向力的两个止推轴承在减速部分的前后分置,势必造成传动部分输出轴一长一短,由于同时承受转矩和轴向力,使两轴所受扭转、挠度变形有一定差别。
图1 两箱式三轴式传动系统图2 单箱式三轴式传动系统这种布置有可能采用标准减速器,因而简化了转矩分配部分的设计制造工作量,但占用空间体积较大。
适用于大功率且双螺杆中心距较大的机组。
1.1.2 单箱传动减速器 减速部分与转矩分配部分合一(见图2)。
其优点是:结构紧凑,占地面积小,齿轮受力小;可提高齿轮的承载能力,齿轮接触强度及弯曲强度的安全系数增大;保证双螺杆受力均匀;采用两箱合一立体对称结构,虽然由于结构限制而增加了设计与加工的难度,但是由于采用整箱设计,可以将两止推轴承尽量靠近,使两轴所受扭转、挠度变形基本一致。
将减速部分和转矩分配部分合一的结构用得较普遍。
1.2 三轴式传动系统的基本类型1.2.1 三轴式单驱动传动系统 在三轴式传动系统中,总转矩的一半直接作用在一根螺杆驱动轴上,另一半由齿轮通过辅助轴间接传递到另一根螺杆驱动轴上,如图1、图2所示。
该系统改善了某些轴、齿轮、推力轴承的受力状态,特别是传递总功率的主轴1,它以与螺杆同样的速度运转,与分离式传动系统相比,在同样的传递功率下,实际承受的转矩较低。
另外,主轴1与辅助轴3的距离增大,可以选用承载能力高、外径大的径向和推力轴承,从而提高了传动系统的工作能力和寿命。
另外,2轴上齿轮与轴一般做成一体,三轴单传动系统中2、3轴的配对齿轮多采用斜齿轮,可在同等齿顶圆情况下得到更强的传递能力。
同时,适当加大齿宽系数有利于齿轮强度的提高。
1.2.2 以三轴式传动为基础的多驱动传动系统(图3) 该系统中,一半转矩通过齿轮传递给输出轴a上的齿轮,前后空间大,故可安装标准的径向轴承;另一半转矩由于中间齿轮传递给输出轴,由于中间齿轮对轴相对而设,在轴上产生的力相互抵消,输出轴b 上的作用力较小,故可不必采用特殊轴承。
图3 三轴式多驱动传动系统因此,这种结构使得齿轮、轴、轴承的寿命大大提高,可以看出,采用多驱动传动系统的效果要比加大齿宽系数好得多。
自然,该齿轮传动比较复杂,齿轮个数显著增加,辅助轴增多,给设计和制造增加了难度。
但其带来的效果却是明显的。
1.2.3 行星轮式三轴式多驱动传动系统(图4) 这种形式的特点是由一根主轴同时驱动两个齿轮,其中一个齿轮直接与一根螺杆驱动轴相连,另一个齿轮驱动多个行星轮,从而驱动另一根螺杆驱动轴。
该系统的优点是大大降低了两根螺杆驱动轴所受径向力,与行星轮相啮合的螺杆驱动轴齿轮由于同时与多个星行轮相啮合,大大降低了齿面的接触应力和齿根的弯曲应力,也提高了径向轴承的使用寿命。
当然,这种多传动系统要求各传动系统之间应严格同步。
1.3 止推轴承的组合设计图4 行星轮式三轴式多驱动系统同向双螺杆挤出机工作时,由于存在螺杆静压力和沿螺杆轴向的附加动载,螺杆受到很大的轴向推力。
该轴向推力最终由传动箱中的止推轴承承受。
一般止推轴承的承载能力与其直径有关,但在双螺杆挤出机中止推轴承及其直径受两螺杆中心距的限制,目前一般采用将几个小直径的止推轴承串联使用,一起承受大的轴向力。
图5 径向滚动组合推力轴承组常用的止推轴承组有油膜止推轴承、以碟簧作为弹性元件的滚子止推轴承组(如图5)、以圆柱套筒作为弹性元件的止推轴承组和径向滚动组合推力轴承(如图6)。
图6 径向滚动组合推力轴承推力轴承作为决定双螺杆挤出机整机性能及技术水平的关键部件,提高其寿命及可靠性的主要途径就是合理的推力轴承系统的结构设计。
但由于对形状复杂的弹性元件目前尚无准确合理的公式计算,给精确设计带来了困难。
为了保证高可靠性,对轴承组件进行精密加工、制造、组装、严格调试和测试很重要。
润滑油的流动方向应与作用在止推轴承组上的轴向力方向相反。
两止推轴承组的布置有表1所示的3种可能布置方案。
可以看出,止推轴承的布置及轴承组的选择,对于双螺杆挤出机传动系统可靠性和使用寿命是至关重要的。
表1 两止推轴承组在传动箱中的布置方案布置形式结构简图结构特点备 注相邻排列A所选轴承外径将最小,故承载能力有限;但结构很紧凑。
适用于传递功率不大,转矩较小的情况下。
相错排列B止推轴承外径可适当增大。
如果轴承外径尺寸相同,则变形、刚度相同;可承受较大的轴向载荷。
适用于传递功率、转矩较大的场合。
使用较多。
组合错列C止推轴承2尺寸不受限制,可以很大。
故两止推轴承刚度、变形不同;当变形相差太大时,可能使螺杆螺棱侧面磨坏或造成轴承过载而损坏两轴承的压力和变形差异很大,而且一根轴长,另一根轴短,必须在齿轮设计时设法弥补上述差异。
2.4 传动系统的设计原则除了结构的设计重点外,同时必须从以下几个关键点出发:(1)尽可能减少传动链。
传动链增多,意味着传动机构增多,整个传动系统外形几何尺寸增大,带来的其他问题也随之增加。
(2)考虑到强度和系列的连续性,在同一中心距中齿数和改变模数应由大到小顺序递减,不应跳跃减少。
螺旋角应使高速级取大值低速级取小值,使高速级轴向重合度增大,达到运转平稳,使低速级轴向力减少,提高了轴承的使用寿命。
速比分配应为非整数,这是考虑到若加工后的齿轮有缺陷时,工作时不在配对齿轮的相同部位出现。
(3)变位系数的选取应根据具体的设计要求将变位系数取为最佳值。
因为不同的变位系数对齿轮的接触强度和弯曲强度的影响是不同的,可将齿轮的变位系数全部取成一致,在系列设计时计算容易,且不易发生差错;最好全部采用角变位,并且使变位系数总和大于0,这样可以提高齿根弯曲强度。
(4)尽可能减少传动箱箱体的分箱面,同时要注意箱体水平面两个方向的几何尺寸不要太大。
(5)转矩的均匀分配及多驱动的等效驱动。
转矩的均匀分配和多路的等效驱动与具体的传动形式有关,也与齿轮齿数的选配、齿形参数的选取有关,同时要达到转矩的绝对均匀传递。
(6)设计时尽量增加公用齿数,对设计和批量生产均有好处。
2 三轴式传动系统的计算研究2.1 三轴式传动系统传动能力的计算同向双螺杆挤出机的传动能力等级用转矩等级参数M/A 3来表示,其中M 为单根螺杆驱动轴的转矩(N ·m ),A 为两根螺杆的中心距(m )。
引入这个参数,就使各种机型具有可比性。
显然,M/A 3比值大,螺杆所能传递的转矩越大、挤出机的产量越高。
而螺杆所能传递的转矩是由减速箱所决定的。
统计表明,对于同一厂家同系列产品,M/A 3大致在同一水平范围内,纵观双螺杆挤出机更新换代历程,M/A 3有不断提高的趋势。
根据齿轮传动的设计计算及系统方案的具体设计,对轴系进行受力分析。
计算出螺杆驱动轴的最小直径,选取轴承型号,确定出最小中心距,最后与两根螺杆中心距对比、优选。
由转矩系数计算每根挤出螺杆所能达到的输出转矩,其大小与螺杆的轴线距离有关。
2.2 三轴式传动系统分配齿轮的优化设计传动箱两输出轴中心距受两螺杆中心距的限制。
为合理利用箱内有限空间,保证齿轮强度要求,解决分配齿轮设计中载荷大、空间小的矛盾,需对分配齿轮进行优化设计。
图7 转矩分配齿轮传动系统简图转矩分配齿轮传动系统简图如图7所示。
在分配齿轮传动中设计变量很多,主要有三根轴的功率P Ⅰ、P Ⅱ,、P Ⅲ和转速n Ⅰ,n Ⅱ,n Ⅲ,A 、B 两对啮合齿轮的模数m nA 、m nB ,螺旋角βA 、βB ,齿宽b A 、b B ,齿数z 1、z 2、z 3、z 4,齿轮所用材料许用应力[σ]H ,[σ]F 等等。
在优化设计变量的选择时,可根据实际情况对一些参数进行简化,变量X 的一般表达形式为X =[z 1,z 2,z 3,z 4,m nA ,m nB ,βA ,βB ,b A ,b B ]T(1)目标函数可以根据具体需要建立,可要求两对齿轮的体积最小、中心距之和最小和传递转矩最大为目标。
在此以中心矩和最小建立目标函数m nA (z 1+z 2)cos βA +m nB (z 3+z 4)cos βB =0(2)建立不等式约束条件,保证齿轮接触强度达到要求条件;保证齿轮疲劳强度达到要求条件;满足需要的安全系数;重要参数的取值范围等。
建立等式约束条件,两对传动齿轮中心距受到双螺杆中心距之差C L 的限制,即m nA (z 1+z 2)cos βA -m nB (z 3+z 4)cos βB -C L =0(3)优化设计中既有不等式约束又有等式约束,所以采用混合惩罚函数法来进行优化设计。
以罚函数法构筑优化判断值,以坐标轮换法进行优化点选取,以黄金分割法确定搜索步长即可进行计算[14]。
3 双螺杆挤出机传动系统的研究展望当今在同向双螺杆挤出机传动系统领域里的研究与开发工作,主要是使其已有的功能优化。
(1)双螺杆挤出机传动系统结构和参数的优化设计。
