本文首先根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理對(duì)雙螺桿嚙合幾何學(xué)進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究，得出了螺桿各幾何參數(shù)之間的相互關(guān)系以及螺桿各截面幾何形狀的解析表達(dá)式，推導(dǎo)出了螺桿各特征面積及體積的計(jì)算公式，討論了它們同螺桿幾何參數(shù)之間的關(guān)系，進(jìn)而從幾何學(xué)角度提出了螺桿各段幾何參數(shù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。本文還比較了理論結(jié)果和測(cè)繪結(jié)果，證明了本文提出的雙螺桿嚙合幾何學(xué)理論的可靠性。
針對(duì)雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)流動(dòng)介質(zhì)的特殊流動(dòng)特性和流動(dòng)區(qū)域的復(fù)雜性，本文在分析指出傳統(tǒng)的壓力——速度有限元法在解這類(lèi)流場(chǎng)時(shí)的不足之后，首次提出用新型的罰函數(shù)有限元法及國(guó)際上發(fā)展不久的邊界元法來(lái)求解雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)的流場(chǎng)。對(duì)非線(xiàn)性問(wèn)題也提出了自己的處理方法，并證明了上述方法在解復(fù)雜流場(chǎng)問(wèn)題時(shí)具有經(jīng)濟(jì)、方便、高效、通用、可靠等優(yōu)點(diǎn)。
本文對(duì)同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)計(jì)量段及排氣段內(nèi)的流場(chǎng)建立了迄今為止最接近實(shí)際情況的物理模型和數(shù)學(xué)模型，并利用上述新方法在微機(jī)上對(duì)計(jì)量段及排氣段內(nèi)非牛頓、不等溫、且含三個(gè)方向速度的粘性流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算。此后，在流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)量段、排氣段重要的工作特性參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算、分析和討論，進(jìn)而對(duì)工藝參數(shù)和螺桿幾何參數(shù)提出了選擇及設(shè)計(jì)的原則，對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題（如排氣口冒料及如何改善排氣效果、抑制工作特性參數(shù)的波動(dòng)等）提出了解決途徑。
本文根據(jù)流場(chǎng)相似條件對(duì)同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)計(jì)量段的螺桿幾何參數(shù)及機(jī)器工藝參數(shù)提出了相似設(shè)計(jì)方法。
本人曾在實(shí)驗(yàn)室及工廠(chǎng)作了大量實(shí)驗(yàn)，文中分析比較了理論計(jì)算值及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了本文提出的模型合理、計(jì)算方法先進(jìn)、結(jié)論可靠。因此本文提出的理論均可用于指導(dǎo)生產(chǎn)設(shè)計(jì)。
