涡旋齿端型线的三角函数类修正研究

在深入研究涡旋压缩机型线包络啮合原理的基础上 ,提出了涡旋齿端型线的三角函数类修正几何理论 ,给出了齿端型线的通用修正方程并探讨了各种可能的修正形式。采用等距线法导出了任意封闭压缩腔容积的通用解析表达式和内容积比计算公式。系统地分析了各修正参数对涡旋齿端形状、压缩机内容积比和气体载荷特性的影响 ,精确地给出了它们之间的定量关系 ,总结了修正参数变化与容积效率、摩擦泄漏损失变化之间的规律 ,指出了三角函数类修正与圆弧类修正的转化条件。

涡旋压缩机复杂变截面涡旋型线高速加工研究

针对变截面涡旋压缩机涡旋组合型线的复杂性,齿槽窄、齿高厚比大、变形量大和加工精度要求高且在高速切削中易产生颤振等加工难点,利用有限元法获取粗、精加工涡旋盘的实体模型,键槽铣刀和立铣刀的模态参数,并通过MATLAB软件得到进给速度和激振频率的拟合曲线,切削速度和激振频率的拟合曲线,避免了粗、精加工切削参数选择不当引起的振动,为高速切削用量的选择提供了理论依据。通过切削实验加工出了变截面涡旋盘,证实了方案的高效可靠性。

利用Frenet活动标架构建涡旋压缩机型线的新方法

针对涡旋齿型线设计中缺乏简洁有效的通用几何模型、在实际工程应用中未考虑型线几何性能倾向性的问题,提出一种利用Frenet活动标架构建涡旋齿型线的新方法.首先在构成涡旋齿型线的曲线上依附一个Frenet活动标架,让该标架取代固定的笛卡尔直角坐标系.然后利用平面曲线的曲率和Frenet活动标架表示涡旋齿型线的内在特征,建立以曲率和Frenet活动标架为参数的涡旋齿型线的通用几何模型.最后建立了控制系数与涡旋齿型线几何性能的映射关系,在此基础上,以考虑涡旋压缩机工程应用为设计目标,在涡盘圆周大径和涡旋齿齿厚分别确定的条件下,利用映射关系,依据设计需求的倾向性来优选出一系列控制系数,进而构造出满足要求的涡旋齿型线.研究结果表明:利用Frenet活动标架构建的涡旋齿型线,不但涵盖了当前所有类型的涡旋齿型线,而且能按预期的几何性能对型线进行重构,从而设计出具有最佳性能的涡旋齿型线,该方法为实现涡旋压缩机型线的柔性化设计打下理论基础.