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標題: 螺桿 [打印本頁]

作者: 咪嗪 時間: 2013-12-4 19:42
標題: 螺桿
螺桿（拼音：luógǎn，英文：screw）：外表面切有螺旋槽的圓柱或者切有錐面螺旋槽的圓錐。
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對材質的要求由擠出過程可知，螺桿是在高溫、一定腐蝕、強烈磨損、大扭矩下工作的，因此，螺桿必須：
1）耐高溫，高溫下不變形；
2）耐磨損，壽命長；
3）耐腐蝕，物料具有腐蝕性；
4）高強度，可承受大扭矩，高轉速；
5）具有良好的切削加工性能；
6）熱處理后殘余應力小，熱變形小等。

常用材料目前我國常用的螺桿材料有45號鋼、40Cr、氨化鋼、38CrMOAl，高溫合金等。
1）45號鋼便宜，加工性能好，但耐磨耐腐蝕性能差。
熱處理：調質HB220—270，高頻淬火HRC45--48
2）40Cr的性能優于45號鋼，但往往要鍍上一層鉻，以提高其耐腐蝕耐磨損的能力。但對鍍鉻層要求較高，鍍層太薄易于磨損，太厚則易剝落，剝落后反而加速腐蝕，已較少應用。
熱處理：調質HB220—270，鍍硬鉻HRC>55
3）氮化鋼、38CrMoAl綜合性能比較優異，應用比較廣泛。一般氮化層達 0．4—0．6毫米。但這種材料抵抗氯化氫腐蝕的能力低，且價格較高。
4）高溫合金材料優于其它材料，該材料不用鍍層，主要用于注塑機生無鹵螺桿，該材料抗氧化耐腐蝕性能高，熱處理hra55`60.
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熱處理調質HB220—270，滲氮HRC>65
國外有用碳化鈦涂層的方法來提高螺桿表面的耐腐蝕能力，但據報道，其耐磨損能力還不夠好。

國外在提高螺桿的耐磨耐腐蝕能力方面采取了一系列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼。如34CrAlNi，、31CrMo12等。還有采取在螺桿表面噴涂Xaloy合金的方法。這種Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性能。規格公制螺紋外徑是以毫米為單位，如6，8，10，12，18，20毫米等等螺距也是以毫米為單位，如0.5,0.75,1,1.5,2,3,等等
英制螺紋外徑是以英寸為單位，（每英寸等于25.4毫米）如3/16,5/8,1/4,1/2,等等所以用公制卡尺量外徑讀數常帶不規則的小數。
英制螺距是用每英寸含多少個牙表示。把卡尺定在25.4毫米，把一個尺尖對齊螺紋牙尖，另一個尺尖如對齊螺紋牙尖就是英制螺紋，如對不齊螺紋牙尖應該是公制螺紋。
測量螺距時最好把螺紋的牙尖倒印在白粉筆上，粉筆上的印比較清晰，便于測量。測公制螺距應該測量一段長度，如10，15，20，毫米等等，數一下含多少牙，算出螺距。
用英寸為單位規定螺紋規格的為英制螺紋，如：G1"。用公制單位毫米規定螺紋規格的為公制螺紋，如：M30。
英制是一英寸(2.54厘米)內有多少牙來定的,一般是55度角。公制是兩牙尖的間距是多少MM來定的螺距,一般是60度角。
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綜述當螺桿與減速箱主軸用較長的圓柱面配合時，可以將螺桿作一端固定的懸臂梁。螺桿在擠出過程中的受力狀態可簡化如圖所示的情況：
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螺桿受力情況1）自重G；
2）克服物料阻力所需的扭矩 M；
3）物料壓力產生的軸向力P。螺桿一般是因長期磨損，螺桿與料筒的間隙過大不能正常擠出而報廢，但也有因設計或操作不當產生的工作應力超過強度極限而破壞的例子。因此，螺桿也應滿足一定的強度要求。
4）螺桿的危險斷面一般在加料段螺紋根徑最小處。
根據材料力學可知，對塑性材料，復合應力用第三強度理論計算，其強度條件為：
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其它情況1）對于螺桿尾部與減速箱主軸成浮動聯接的情況，由于螺桿在料筒中浮動，螺桿自重引起的彎曲應力等于零，故只按螺桿受壓應力和剪切應力來計算。
2）由于螺桿自重引起的彎曲應力很小（螺桿周圍充滿物料），即使在前一種情況下，也可略去不計，因此這兩種方法實際上是一樣的。
3）也有按扭矩來估算螺桿直徑的。
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螺桿的用處多用于塑料成型設備，如塑料型材擠出機，注塑機等。螺桿和機筒是塑料成型設備的核心部件。是加熱擠出塑化的部分。是塑料機械的核心。
螺桿廣泛應用于加工中心,CNC機器,數控車床,注塑機,線切割,磨床,銑床,慢走絲,快走絲,PCB鉆孔機,精雕機,雕銑機,火花放電機,咬齒機,刨床,大型立車龍門銑等等

設計原理銷釘螺桿的主體部分是普通的螺桿，銷釘可設置在螺桿的熔融段或計量段的落槽內或計量段末無螺槽的光滑圓柱形表面。銷釘按一定的排列方式設置，可疏密程度不等，數量不等。圓柱形的銷釘是將銷釘裝配到螺桿的孔中形成的；方形或菱形銷釘是直接在螺桿上銑銷形成的。
如果這些銷釘是在設置在熔融區，銷釘可將固體床打碎，破壞兩相流動，把固、液相攪在一起，使末溶固相碎塊與已容物料的接觸面積加大，促進熔融。如果銷釘是設置在熔體輸送區，則其主要作用是分割料流，增加界面，改變料流的方向，使流束重新排列。多次分流、匯合，改變流動方向，使熔體組分與溫度均化。
混合段均為設置在普通螺桿均化段末端的向內開槽結構，其外徑與螺桿外徑相等。溝槽分為若干組，每組之間是物料的匯合區。物料被溝槽分割，到匯合區匯會，再分割、匯合，其原理是銷釘式類似的。
分離型螺桿的特點是熔融段上除了有原來的一條螺絲紋(稱為主螺桿)外，還附加了一條螺紋（稱為附加螺紋），其外徑略小于主螺紋外徑，主副紋的導程不同，副螺紋自加料段末端開始（并在此與加料段相聯），經過幾個螺紋后，逐漸與均化段的主螺紋相交。
這種螺桿的螺槽深度和螺紋導程從加料段開始至均化末端都是逐步變化的，既螺紋導程從寬逐漸變窄，螺槽深度由深度逐漸變淺，可使物料得到最大的壓縮。
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翻新工藝1、扭斷的螺桿要根據機筒的實際內徑來考慮，按與機筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進行制造。
2、磨損螺桿直徑縮小的螺紋表面經處理后，熱噴涂耐磨碳化鎢合金，然后再經磨削加工至尺寸。
3、在磨損螺桿的螺紋部分堆焊耐磨碳化鎢合金。根據螺桿磨損的程度堆焊1~2mm厚，然后磨削加工螺桿至尺寸。這種耐磨碳化鎢合金由C、Cr、Vi、Co、W和B等材料組成，增加螺桿的抗磨損和耐腐蝕的能力。
4、修復螺桿底徑作電鍍硬鉻處理方法，鉻也是耐磨和抗腐蝕的金屬，但硬的鉻層比較容易脫落。
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磨損原因1、每種塑料，都有一個理想塑化的加工溫度范圍，應該控制料筒加工溫度，使之接近這個溫度范圍。粒狀塑料從料斗進入料筒，首先會到達加料段，在加料段必然會出現干性磨擦，當這些塑料受熱不足，熔融不均時，很易造成料筒內壁及螺桿表面磨損增大。同樣，在壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態紊亂不均，也會造成磨損增快。
2、轉速應調校得當。由于部分塑料加有強化劑，如玻璃纖維、礦物質或其他填充料。這些物質對金屬材質的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑這些塑料時，如果用高的轉速成，則在提高對塑料的剪切力的同時，亦將令強化相應地產生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有鋒利末端，令磨損力大為增加。無機礦物質在金屬表面高速滑行時，其刮削作用也不小。所以轉速不宜調得太高。
3、螺桿在機筒內轉動，物料與二者的摩擦，使螺桿與機筒的工作表面逐漸磨損：螺桿直徑逐漸縮小，機筒的內孔直徑逐漸加大。這樣，螺桿與機筒的配合直徑間隙，隨著二者的逐漸磨損而一點點加大。可是，由于機筒前面機頭和分流板的阻力沒有改變，這就增加了被擠塑物料前進時的漏流量，即物料從直徑間隙處向進料方向流動量增加。結果使塑膠機械生產量下降。這種現象又使物料在機筒內停留時間增加，造成物料分解。如果是聚氯乙烯，分解產生的氯化氫氣體加強了對螺桿和機筒的腐蝕。
4、物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料，能加快螺桿和機筒的磨損。
5、由于物料沒有塑化均勻，或是有金屬異物混入料中，使螺桿轉動扭矩力突然增加，這種扭矩超出螺桿的強度極限，使螺桿扭斷。這是一種非常規事故損壞。
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維護注意事項1、螺桿未達到預調溫度時，切勿啟動機器。
2、防止金屬碎片及雜物落入料斗，若加工回收料，便需加上磁性料斗以防止鐵屑等進入料筒。
3、使用防涎時要確定料筒內塑料完全熔融，以免螺桿后退時損壞傳動系統零件。
4、使用新塑料時，應把螺桿的余料清洗干凈。
5、當熔融塑料溫度正常但又不斷發現熔融塑料出現黑點或變色時，應檢查膠螺.
6、在加工時，盡量使物料塑化均勻，不要讓金屬異物混入料中，減少螺桿轉動扭矩力。
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擠出機基本知識擠出機螺桿的作用是使膠料隨螺桿旋轉運動逐漸變為直線運動，向機頭方向推移，并與機身相配合，壓縮生熱、軟化攪拌，混合膠料。螺桿是由螺紋和圓柱體組成的。螺桿沿中心線有長孔，可通冷卻水。螺桿的尾部裝在止推軸承內，避免擠橡時產生反作用力把螺桿推出。
螺桿的直徑比機身的鋼套內徑稍小，即螺桿的直徑與鋼套內表面要有間隙，其間隙一般控制在螺桿直徑的0.002~0.004倍。間隙太小會造成螺桿“掃膛”，產生磨損，甚至產生卡死螺桿的現象；間隙太大膠料回流影響擠出量，生產效率低，還會影響產品品質。
螺桿的螺紋特性
螺紋深度與設備生產能力有直接關系，螺紋深度大，在一定壓力下，擠出膠料多。但膠料塑化困難，螺桿強度也差。螺桿螺紋深度一般控制在螺桿直徑的0.18~0.25倍。螺紋的推進面應該垂直于螺桿的軸線，而推進面的相對面應該有一定的斜度。相鄰螺紋的軸向距離稱為螺距，橡膠擠出機螺桿一般為等距不等深雙頭螺紋螺桿。螺距之間的容積計算如下：
tgФ=L/πD
F=h（πD tgФ-e）式中：Ф——螺桿推進面的相對面的斜度
L——螺距
D——螺桿直徑
e——螺紋頂峰寬度
F——螺距之間的容積
螺紋頂峰寬度一般取0.07~0.1倍螺桿直徑，其中小規格擠橡機的螺桿可取較大值，而大規格擠橡機的螺桿可取較小值，螺紋頂峰寬度不能取得太小，取得太小頂峰處強度太小；取得太大，將減小螺紋容積。影響產量，并因摩擦生熱引起膠料焦燒。螺紋的距離一般等于或稍大于螺桿直徑。
螺桿的頭部有三種形狀：平形、半圓形及圓錐形。現常用的是圓錐形螺桿。
螺桿的長徑比
螺桿的長徑比是螺桿的長度L與螺桿的直徑D之比。螺桿長徑比大，也就是螺桿工作部分長，膠料塑化好，混合均勻，膠料受壓力大，產品質量好。但螺桿長易引起膠料焦燒，螺桿加工困難，增加擠出功率。用于熱喂料擠橡機的螺桿一般取長徑比4~6倍，用于冷喂料擠橡機的螺桿一般取長徑比8~12倍。
螺桿的壓縮比
螺桿進料端第一個螺距的容積與出料端最后一個螺距的容積之比，稱為螺桿壓縮比。壓縮比計算公式如下：
（S1-e）（D-h1）h1
I = —————————
（S2-e）（D-h2）h2
式中：S1——螺桿進料端第一個螺距mm
S2——螺桿出料端最后一個螺距mm
h1——螺桿進料端螺槽深度mm
h2——螺桿出料端螺槽深度mm
D——螺桿直徑mm
e——螺紋頂峰寬度mm
螺桿壓縮比可以用以下幾種方法得到：
1、螺距變化，螺槽深度不變；
2、螺槽深度化，螺距不變；
3、螺距和螺槽深度都變化。
電線電纜廠大都采用等距不等深螺桿。其壓縮比計算公式如下：
I = h1/h2
壓縮比大小對產品的質量有很大的影響，壓縮比大，膠料緊密度高，表面光滑。壓縮比太大則膠料對螺桿的反作用也大，螺桿容易被折斷。擠橡機螺桿壓縮比一般控制在
1.3：1到1.6：1。
還有一種螺桿是分離型螺桿。這種螺桿是在螺桿的中段增加一條附加螺紋。螺桿共分三段：加料段、熔融段、計量段。有附加螺紋的中段是熔融段，加料段是指螺桿進料處到附加螺紋的起點部分，計量段是指螺桿頭部到附加螺紋的終點的部分。
螺桿的材料
螺桿必須耐熱、耐磨、耐磨蝕。因此在加工螺桿時要進行熱處理，表面鍍鉻或滲氮。常用的材料有45#鋼或鉻鉬鋁合金鋼等。
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擠出機螺桿的分段物料在擠出機螺桿中的運動是分為三段研究的，因而螺桿的設計也往往分段進行。由于各段是連續通道，所以在實際生產中，只要能滿足要求，并不是非把螺桿分成三段不可，實際上有的螺桿只有兩段，有的還不分段。例如擠出尼龍這一類結晶性好的材料時，只有加料段和均化段，一般的螺桿擠出軟聚氯乙烯塑料的螺桿，可以采用全部壓縮段，而不必分成加料段和均化段。
螺桿的分段式從經驗得到的，主要決定于物料的性質。加料段長度可以從0至占螺桿全長的75%，大體說來擠出結晶性聚合物時最長，硬性無定型聚合物次之，軟性無定型聚合物最短。壓縮段長度通常占螺桿全長的50%，當然象上述尼龍和軟聚氯乙烯塑料例外。擠出聚乙烯時均化段長度可取全長的20一25%。但對某些熱敏性材料(如聚氯乙烯)，物料在這一段不宜停留過長，可以不要均化段。有些高速擠出機均化段長度竟取50%。
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壓縮比各種塑料所要求的擠出機壓縮比并不是固定不變的，可以有一個范圍。原料不同，要求的壓縮比也不一樣。例如擠出軟聚氯乙烯塑料時，如果是粒狀料，螺桿壓縮比常取2.5-3，如果是粉狀混合料，壓縮比可取4 ~ 5。螺桿壓縮比的選擇，可參考表4。
壓縮比的取得，可以用以下幾種方法得到:
(1)螺距變化(等深不等距)。這種結構的優點在于壓縮比較大時不影響螺桿強度，缺點是螺桿加工困難，接近螺桿端部時螺旋角太小使料流不能暢通，容易產生窩料。
(2)螺槽深度變化(等距不等深)。它的優點是加工制造容易，物料與機筒接觸面積大，傳熱效果好。缺點是強度削弱大，在使用長螺桿和大壓縮比時特別要注意。
(3)螺距和螺槽深度都變化(不等距不等深)。如果設計得當，這種螺桿可以獲得最大的優點和最小的缺點。實際生產中主要從加工制造方便考慮，等距不等深螺桿應用最多。
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長徑比L/D塑料擠出機擠出成型用塑料品種較多，一根螺桿不可能成型所有的塑料。應根據原料特性，并盡可能考慮各種原料的共性來設計螺桿，使一根螺桿能同時擠出幾種塑料，這在工業生產上是有經濟意義的。螺桿后端的反螺紋起防止漏料的作用。
螺桿長徑比L/D，螺桿直徑D指螺桿螺紋的外徑。螺桿有效長度L指螺桿工作部分長度，如圖3-14所示。有效長度和螺桿總長不同。長徑比就是螺桿有效長與直徑的比值。早期的拚出機螺桿的一長徑比較小，只有12-16。隨著塑料成型加工工業的發展，擠出機螺桿的長徑比逐漸增大，目前常用的為15、20、25，最大可達43。
增加長徑比有如下好處，
1.螺桿加壓充分，制品的物理機械性能均可提高。
2.物料塑化好，制品外觀質量較好。
3.擠出量提高20-40%。同時，長徑比大的螺桿特性曲線斜率小，較平坦，擠出量穩定。
4.有利于粉料成型，如聚氯乙烯粉料擠管。
但增加長徑比使螺桿的制造和螺桿與機筒的裝配變得困難。因此，長徑比不能無限制增大。

作者: 纏繞指間的煙 時間: 2013-12-4 21:05
學習了

作者: 董小峰 時間: 2013-12-5 13:08
各種加工方法列全了就更好了

作者: 624272884 時間: 2013-12-5 13:35
加工是用旋風銑嗎

作者: 624272884 時間: 2013-12-5 13:51

624272884 發表于 2013-12-5 13:35 9 _+ @* a* ^3 G6 ?9 S* t; p: o
加工是用旋風銑嗎

你是專業做螺桿的嗎，是在舟山那邊嗎

作者: zss123 時間: 2013-12-5 16:33

624272884 發表于 2013-12-5 13:35 4 ^$ L9 j0 q& o- i. |5 R! P
加工是用旋風銑嗎

還有數控車，四軸加工中心

作者: 江蘇數控 時間: 2013-12-5 22:21
好好好！

作者: 肆_。 時間: 2013-12-6 23:46
講解的真細致

作者: yeting132 時間: 2013-12-7 11:59
...呵呵我是舟山

作者: 三八大蓋 時間: 2013-12-12 22:02
學習一下啊

作者: 菡龍2009 時間: 2013-12-12 22:39
很詳細，學習了。

作者: shblack 時間: 2013-12-12 22:52
這哥們比較厚道，不用下載就能看

作者: blunt 時間: 2013-12-13 08:15
長知識了，推！

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