泊頭市北弘泵業有限公司

三螺杆泵的螺杆材料分析

（一）螺杆材料（liào）
1、對材（cái）質的要求
由擠（jǐ）出過程可知，三螺杆（gǎn）泵的螺杆是在高溫、一定腐蝕、強烈磨損、大扭（niǔ）矩下（xià）工作（zuò）的，因此（cǐ），螺杆必須：
1）耐高溫，高溫下不變形；
2）耐（nài）磨損，壽命（mìng）長；
3）耐腐蝕，物料具有腐蝕性（xìng）；
4）高強度，可承受大扭矩，高轉速；
5）具有良好的切削加工（gōng）性能；
6）熱處理後殘餘應力小，熱變形小等（děng）。
2、常用材料及熱處理
目前我國常用（yòng）的螺杆材料（liào）有45號鋼、40Cr、氨（ān）化鋼、38CrMOAl等。
1）45號鋼便宜，加工性能好，但耐磨（mó）耐腐蝕性能差。
熱處理：調質HB220—270，高頻淬火HRC45--48
2）40Cr的性能優於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（duì）鍍鉻（gè）層要求較高，鍍層太（tài）薄易於磨損（sǔn），太厚則易剝落（luò），剝落後反（fǎn）而加速腐蝕，目前已較少應用。
熱處理：調質HB220—270，鍍硬鉻HRC＞55
3）氮化（huà）鋼、38CrMoAl綜合性能比較優異，應用比較廣泛。一般（bān）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。
熱處（chù）理：調質HB220—270，滲氮HRC＞65
國外有用碳化鈦塗層的方法來提高螺杆表麵的耐腐蝕能力，但據報道，其耐磨損能力還不夠好。近年來（lái）國外在提高螺杆（gǎn）的耐（nài）磨耐腐蝕能力方麵采取了一（yī）係列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼。如34CrAlNi，、31CrMo12等。還有（yǒu）采取在螺杆表麵噴塗Xaloy合金的方法。這種（zhǒng）Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性（xìng）能。


（二）螺杆的強度計算
當螺杆與主軸（zhóu）用較長的（de）圓柱麵配合時，可以將螺杆（gǎn）作一（yī）端固定的懸臂梁。螺杆在擠出過程中的受力狀態可簡化如圖所示的情況：
1、螺杆受（shòu）力情況
1）自重G；
2）克服物料阻（zǔ）力所需的扭矩 M；
3）物料壓力產生的軸向力P。
螺杆一般是因長期（qī）磨損，螺杆與料筒的間隙過大不能正常擠出而報（bào）廢，但也有因設計或操作不當產生的工作應力（lì）超過強度極限而破壞的例子。因（yīn）此，螺杆也應滿足一定的強度要求。
4）螺杆的危險斷麵一般在（zài）加料段螺紋根徑較細處。
2、強度計（jì）算
根據材料力（lì）學可知，對（duì）塑性材料，複合應力用（yòng）第三強度理論計算

3、其它（tā）情況
1）對（duì）於螺杆尾部與減速箱主軸成浮動聯接的情況，由於螺杆在料筒中（zhōng）浮動，螺杆自重引起的彎曲應力等於零，故隻按（àn）螺杆受壓應力和剪切應力來計（jì）算。
2）由於螺（luó）杆自重（chóng）引起的彎曲應力很小（螺杆周圍充滿物料），即使在前一（yī）種情況下（xià），也可（kě）略去不計（jì），因此這兩種方法實際上（shàng）是一樣的。
3）也有按純（chún）扭來估算螺杆直徑的。