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螺旋压榨机对于纤维物料的脱水压榨作用效果非常明显,且具有投资小、操作方便、处理及时等优点,现已在制药、果汁制造以及新能源的开发等领域得到了广泛的应用。螺旋是螺旋压榨机工作过程中的关键部件,且承受着巨大的压力作用,加之长期连续的压榨作业,这使得螺旋结构运转的安全性对于整个机组的可靠性和寿命有着至关重要的影响。因此,对螺旋压榨机螺旋进行强度应力分析和模态分析,改进螺旋结构及其相关加工工艺,提高螺旋的使用寿命以降低其成本,是保证并提升螺旋压榨机压榨性能的关键技术。本文以新乡市恒信机械有限公司生产的螺旋压榨机为研究对象,采用有限元法对其螺旋展开研究,完成了如下工作:(1)本文阐述了该螺旋压榨机的工作原理及特点,对其螺旋受力进行了分析计算,给出了螺旋强度的校核公式,为螺旋的研究提供理论基础。(2)基于Pro/E建立了螺旋的三维实体模型,经合理简化后导入到有限元分析软件中进行了静应力结构分析,结果表明:最大应力发生在压榨螺旋出口叶片的根部其值为442.491Mpa;螺旋叶片的根部以及上端面处所受应力较大,且沿着轴的出口方向逐渐变化,同时螺旋轴与叶片接触处是应力较集中的部位,而轴体部位所受应力相对较小。(3)在ANSYS环境下进行了模态分析,得到了其前六阶的模态位移云图和固有频率,结果表明:该螺旋压榨机螺旋的各阶振型主要表现为弯曲和扭曲,同时其前六阶固有频率均在500HZ以上,远远大于该机变载荷下的激扰频率,所以不会发生共振现象。(4)最后,以本文的有限元分析为基础,对螺旋结构及其相关的加工工艺方法进行了改进,结果为:整个螺旋由螺旋管和轴体结构通过键连接组成,同时螺旋管采用两段式的整体铸造组合形式,材料为铸合金钢(ZG40Cr),轴体则是选择40Cr材料经铸造而成,同时在螺旋叶片的外缘和根部采用堆焊的方法焊接一层耐磨的镍铬不锈钢材料以延长其使用寿命。本文的研究为设计出更加稳定的螺旋压榨机螺旋提供了一定的理论基础和基本方法。