对于大长径比的啮合同向双螺杆挤出机,机筒中高速旋转的螺杆在自身重力和离心力等的作用下易发生挠性变形,当挠度大于螺杆和机筒之间的间隙时,螺杆与机筒内壁之间会产生摩擦磨损,从而影响制品质量、降低挤出机寿命,在挤出机中增加支撑可以改善这种情况,本课题为在螺杆组合中放置支撑元件。本文基于流变学以及流体动力学原理研究了两种啮合同向双螺杆支撑元件及其螺杆组合的流场特性;基于材料力学原理,综合运用解析法及有限元数值模拟的方法研究了支撑元件的放置数量及放置位置对螺杆挠度的影响,并提出了一种放置两组支撑元件时支撑元件位置组合的优化方法;通过实验研究了放置滑动支撑元件的双螺杆挤出机,在使用两种不同熔体流动速率的物料、三种不同的螺杆构型和不同操作参数条件下对挤出机能耗的影响。流场分析结果表明,两种支撑元件均为耗压元件,与建压元件搭配后消耗的压力可被补偿,同等长度下滑动支撑元件的压力消耗大于滚动支撑元件;两种支撑元件对分散混合影响不大,其构型具有一定分布混合能力;支撑元件更适用于加工高熔体流动速率物料的场合;支撑元件放置数量及放置位置对螺杆挠度影响的研究结果表明,螺杆的弯曲主要由重力引起,离心力和机头压力产生的挠度远小于重力;放置支撑元件对改善螺杆的弯曲效果显著,长径比不超过68的螺杆,按研究得到的拟合公式计算出的最佳位置可放置一组支撑元件,长径比介于68-120之间的螺杆,按研究得到的拟合公式计算出的优化组合放置两组支撑元件,即可最大限度地避免螺杆与机筒内壁发生摩擦或碰撞。实验研究结果表明,放置支撑元件的螺杆构型能耗略大于常规双头螺纹元件的构型,但是小于45°捏合块构型,因此放置支撑元件对挤出机能耗的影响不大;支撑元件更适用于加工高熔体流动速率的物料;放置支撑元件时,挤出机的能耗随加料量、主机转速增大而增大。