随着饲料产业和生物质能源产业的快速发展,制粒机的需求越来越大,性能要求也越来越高,但目前制粒设备低产能、高能耗问题很突出,已成为制约国内制粒机械装备发展的瓶颈,极大地削弱了产品的国际竞争力。本文通过理论建模、数值模拟分析和实验验证对高效节能挤压制粒成形技术进行了研究,主要工作如下：(1)基于对制粒结构和制粒机理的研究,建立了粉体单孔挤压力学模型,确定了压辊的受力区域,并建立了环模制粒扭矩模型和能耗模型。(2)对设计的六种压辊支撑结构进行了有限元分析,结果表明支撑结构的刚性跟支承轴的位置、轴的截面形状和截面面积有关；只要采用合适的支撑方式,支撑刚性最多可以提高25%以上,有利于提高制粒稳定性,实现节能降耗。(3)对模孔中不同物料挤压过程作了有限元分析,结果表明：长径比对挤压受力有重大影响,采用合适的长径比可有效降低能耗。(4)对转子系统进行了模态分析,分析了不同模态下的固有频率和振型；基于不同边界条件和不同筋板厚度对转子系统进行了对比。(5)建立了转子系统动态分析模型,基于该模型对转子系统的动态特性进行了分析,结果表明挤压制粒过程呈不稳定状态,不同转速下转子的动态特性存在差异,进而影响制粒稳定性。(6)进行了扭矩实验,并验证了转子系统动态特性分析结果。本文研究成果对制粒机理的完善,制粒产量的提高及制粒能耗的降低具有重要的指导意义。