双螺杆挤压膨化技术是一种先进的物料挤压成型技术,在饲料加工领域和食品加工领域有着广泛的应用前景。螺杆是双螺杆挤压膨化机的核心元件,研究螺杆对物料的剪切混合和螺杆的力学性能对于双螺杆挤压膨化机挤压机理研究和性能提高具有重要意义。本文对同向双螺杆挤压膨化机流道流体分析理论和螺杆受力模型进行了研究；建立了同向双螺杆挤压膨化机流道有限元模型,并对流道流场进行了分析；建立了同向双螺杆挤压膨化机螺杆有限元力学模型,并对螺杆进行了力学性能分析。具体工作包括：在基础理论研究方面,分析了同向双螺杆的几何学理论,包括双螺杆啮合原理和端面啮合曲线的数学模型,基于此理论依次建立了同向双螺杆挤压膨化机流道流场分析理论和螺杆受力模型。对同向双螺杆挤压膨化机流道进行了速度场分析、压力场分析和粘度场分析。首先阐述了进行流场分析必须的物料参数和边界条件；其次对不同头数、不同转速和不同内径下的同向双螺杆挤压膨化机进行速度场分析；然后对同向双螺杆挤压膨化机流道进行了压力场分析；最后对同向双螺杆挤压膨化机流道进行了粘度场分析。对同向双螺杆挤压膨化机螺杆进行了力学性能分析。首先基于同向双螺杆几何学理论和螺杆受力模型建立了单头、双头螺杆实体模型和有限元模型；其次在此基础分析了导程和螺杆外径内径比对单头螺杆力学性能的影响；最后分析了导程和螺杆外径内径比对双头螺杆力学性能的影响。本文工作为双螺杆挤压膨化机挤压机理研究及性能提升奠定了基础。