啮合异向双螺杆挤出机因其具有均匀输送、自洁性好、物料停留时间窄等特点,已经被广泛应用于化工、塑料、食品、制药等领域,并已取得非常大的成功。但随着社会需求的不断增加,啮合异向双螺杆挤出机存在的物料传输慢、分散能力弱等缺点逐渐暴露出来,为此需要设计产量更佳的双螺杆挤出机。双螺杆挤出机中的关键构件为螺杆,其构型对挤出机性能会产生直接影响。因此,为满足时代需求,研究不同构型螺杆对改进双螺杆挤出机的性能具有重要意义。本文首先对国内外双螺杆挤出机的发展和工作原理进行了介绍,根据其工作原理,从提升双螺杆挤出膨化机输送性能的角度考虑,设计了一种阴阳转子型双螺杆,该设计思路主要是在双螺杆设计的基础上通过引进空气压缩机的阴阳转子理念,为挤出机的输送提供有力保证。为了能够实际探究出阴阳转子型双螺杆的工作效果,首先利用阴阳转子几何学设计出阴阳转子曲线,然后运用Solidworks设计出三维几何模型,最后运用ANSYS模拟双螺杆工作数值,求得物料在机筒内的工作状态,重点分析阴阳转子型双螺杆的速度矢量以及速度流线,同时将各项结果和传统螺旋式双螺杆进行比较。通过对流场结果的分析得出阴阳转子型双螺杆的速度矢量分布不均匀、矢量变化更明显,速度流线混乱,从而增加机筒内物料的传输速度,改变物料输送状态等结论。为验证本文所设计的准确性,对该设计进行了试验验证,运用单一因素法探究阴阳转子型双螺杆挤出机和传统啮合异向双螺杆挤出机在转速相同情况下物料停留时间、物料挤出量的情况。通过比较得出,在相同条件下阴阳转子型双螺杆挤出机的物料停留时间更短、物料挤出量更大,从而验证了数值模拟的准确性和设计思路的可靠性。本文的研究成果意在为双螺杆挤出机的设计制造和应用提供理论依据。