挤出机螺杆设计的优化方法

　　挤出机螺杆是挤出机的关键部件，其性能决定了挤出机的性能。因而挤出机螺杆设计优化就是一件非常重要的事情。一般来说，优化设计数学模型中的目标函数、设计变量和约束条件越多，设计过程和优化过程就越复杂、越困难。人们致力于在预定的优化目标下，寻求螺杆的重要几何参数，如螺杆角度、槽深、螺杆与机筒间隙、长径比等的优化设计方法。下面小编带大家一起来看看挤出机螺杆设计的优化方法有哪些。
　　目前常用的挤出机螺杆优化设计方法有：简化条件下的数学极值法(解析法)、图解法和基于试验、统计分析和CAD的正交设计法等。
　　1、分析方法。
　　这种方法早些时候就用过了。通常，设计变量的优化是在单一优化目标(如输出或功耗)下进行的。最优化方法是高等数学中求极值的方法，例如，可以从公式(1)中看出。在不考虑压力变化和螺杆摩擦因素的情况下，可以达到最大值。因此，公式(1)可以写成。
　　2、图解法。
　　当要考虑的设计变量不是单一变量时，或者当设计变量以某种函数关系的形式表示时，参数的最优值范围可以用图解的方式直接显示出来。例如，从公式(1)可知，当其他参数不变时，生产能力与Tg容量*Tgθb/(Tg比率+Tgθb)成正比。取f.=fB，D=50 mm，H=10 mm，绘制Tg*Tgθb/(Tg T+Tgθb)与θ的关系曲线。因此，目前大多数螺栓的设计都是在θb为17.66时，节距等于直径。
　　3、正交设计法。
　　如前所述，螺杆设计中的变量很多，变量之间可能存在某种关系，有时可能非常复杂。在这种情况下，使用实验方法找出设计变量的最佳范围往往更为有效。然而，如果采用常规的实验方法，则需要举行成百上千场宴会。费时费力的正交设计是按一定规律(正交表)用最少的试验次数寻求最佳试验效果的科学方法。在分析影响因素的基础上，根据正交表中的组合原则，对各因素进行选择所需的层数，对试验结果进行正交分析，确定设计参数的最佳值。为了更好地对实验方案进行分析，还可以对主要因素进行判断。