利用Excel求解螺杆压缩机转子型线几何参数的方法

叙述了一种求解螺杆压缩机转子型线几何参数的方法。基于解析包络法分别列出阴、阳转子型线对应的曲线参数方程。对方程所需的几何参数一一求解。有些参数由于求解过程复杂,在没有专业的数学计算软件帮助下,利用excel对其求解。最后求得满足设计需求的几何参数。

一种双螺杆压缩机转子型线检测装置的设计

双螺杆压缩机转子是空气压缩装置的核心零件,转子表面型线构成复杂、检测难度高。为此,设计一种基于多自由度电动转台与直角坐标臂联动的单探针接触式检测装置,用于转子型线检测。该装置主要由电动卡盘、分度转台、移动平台、直角坐标臂、工作台、检测探针和控制系统等组成。通过树莓派控制系统发出指令,驱动移动平台和直角坐标臂,使检测探针和转子快速移动到检测位置;控制检测探针和转子转台根据检测要求做相应的位置和姿态变换,使探针和转子接触,实现转子型线检测。所设计的装置有效解决了目前转子型线检测过程中,需要多探针固定测量而造成的机械结构复杂、安装调试繁琐、检测时间长和累积误差大等问题,能够有效降低检测人员的劳动强度,提高检测精度和效率。

双螺杆捏合机转子型线设计与数值模拟

利用曲面共轭原理建立双螺杆捏合机转子型线设计与螺杆转子共轭曲面啮合方程的数学模型,提出一种可对高黏度物料进行输送、混合及塑化作用的新型双螺杆捏合机螺杆转子型线,给出转子螺旋副组成齿型线参数方程,进行转子结构设计。建立双螺杆捏合机流场数值仿真模型,依据计算流体动力学理论,对非牛顿流体流动进行三维、等温稳态有限元数值分析,研究其在不同转速及中心距条件下流场压力场分布、速度场分布、最大切应力、物料流动速率等特性;依据流固耦合理论,求解捏合机内部流体和双螺杆转子结构耦合方程,研究不同工况下流体压力和扭矩对螺杆转子应力和变形影响的变化规律。研究结果为双螺杆捏合机转子型线、结构参数的设计以及工艺参数的合理设定提供理论依据。

异向啮合型双螺杆捏合机转子型线演化及其混合性能

针对当前各种不同类型异向啮合型双螺杆捏合机转子型线数学模型表达不一、性能优化及对比困难等问题,建立异向啮合型双螺杆捏合机转子型线设计的统一数学模型,改变阴阳转子头数及其他设计参数,演化得到包括目前常用异向啮合型螺杆转子在内的多种转子端面型线;采用粒子示踪法对几种不同典型螺杆转子流道中的动态混合过程进行研究,对表征螺杆混合性能包括分布性混合和分散性混合的参数指标,如停留时间分布密度函数、分离尺度、拉伸速率、剪切速率等进行对比分析。研究结果表明:差速啮合型双螺杆捏合机分布性混合能力优于传统异向等速啮合型双螺杆捏合机,传统异向等速啮合型双螺杆捏合机分散性混合能力优于差速双螺杆捏合机。研究结果可为双螺杆捏合机螺杆转子的型线选择以及性能优化提供数据依据。

基于流体仿真的双螺杆压缩机转子型线研究

阴阳转子型线设计时存在参数修改频繁、性能实验搭建不便等问题,影响了转子型线设计效率的提高,针对以上问题,提出将NURBS曲线和流体仿真技术应用于双螺杆压缩机转子型线设计中的新思路。以单边不对称摆线-销齿圆弧式转子型线为研究对象,开发了新型双螺杆转子型线。应用NURBS曲线构建了螺杆转子的齿廓线;建立了双螺杆压缩机原型线与新型线流场仿真模型,运用Fluent软件模拟了其在工作转速下压强与流速的分布规律。由仿真结果对新型线设计的合理性进行了预判,并为新型线的改进优化直至获得性能优良的双螺杆压缩机阴阳转子提供了参考依据。

严格密封型螺杆真空泵转子型线研究

结合现有干式螺杆真空泵螺杆转子型线的特点,提出了一种严格密封的单头螺杆转子端面新型线,其端面型线依次由齿顶圆、齿顶圆弧过渡曲线、渐开线、齿根圆过渡曲线、齿根圆、长幅外摆线顺序相接组成;采用该型线螺杆转子的主要特征是:两段圆弧、两段过渡曲线和渐开线相切过渡,严格密封且没有滞留区,不会形成泄露三角,从而提高泵的抽速和极限真空度。文中通过啮合理论给出了端面型线推导过程和曲线参数方程,可供设计人员参考借鉴;从实际应用角度出发,采用螺旋面等距面法设计啮合间隙均匀的成对螺杆,从而得到带啮合间隙的端面型线。

单头等螺距梯形齿螺杆转子型线的干涉问题研究

本文针对无油螺杆式真空泵中一种常用的单头等螺距梯形级齿的螺杆转子型线,研究讨论了二转子级齿间的干涉问题。提出了保证二转子不发生干涉的二种解决方案———平移齿面法和内凹齿面法。分别推导得到齿面平移距离和内凹齿面母线方程的计算公式。

渐开线型罗茨真空泵转子型线的改进研究

通过对罗茨泵转子型线关键指标的分析,找出限制罗茨泵工作效率提高的原因,在此基础上,对传统渐开线型线进行改进。与传统型线关键指标的对比表明:改进后型线的径距比及面积利用系数有了明显的提高,转子型线平滑度得到改善。

罗茨机械增压器渐开线型转子型线的改进研究

针对传统渐开线罗茨转子存在参数干涉和啮合不平稳的问题,采用圆弧和圆弧包络线代替销齿圆弧,对传统渐开线转子型线进行改进设计,提出新型圆弧包络线-渐开线罗茨转子型线。以微分几何和啮合原理为基础,推导了改进转子组成型线的参数方程,构建出三叶和四叶改进转子型线。面积利用系数和啮合特性对比分析表明:改进后的转子型线,在相同结构尺寸下面积利用系数增大、啮合重合度明显提高,以四叶转子为例,面积利用系数增大12.3%、啮合重合度提高30.7%;改进后的转子由齿顶圆弧与齿根圆弧包络线连续的点啮合逐步过渡到渐开线部分啮合,啮合平稳性好。为新型转子的数字化设计及运动分析提供理论依据,同时为罗茨机械增压器的低噪声设计提供参考。

外环流活塞泵转子型线对汽蚀性能影响的研究

针对外环流活塞泵运转状况,通过对转子型线与流速变化、汽蚀性能的内在关系的分析,阐述了转子型线对汽蚀性能的影响,建立了转子与定轴之间闭死区域面积的数学模型,并在原型线公式基础上,根据伯努利方程推导出了优化后的转子型线数学公式,通过该泵传统型线与优化型线两种转子的对比,验证了转子型线优化计算式的准确性,为提高该泵的汽蚀性能提供了理论依据。

罗茨风机的全啮合转子型线构建

针对罗茨风机转子在制造加工和生产维修过程中,其转子啮合型线难以光滑连接或不连续问题,本文根据罗茨风机两转子的运动规律和型线啮合特性,构建出罗茨风机能够实现完成啮合的转子型线,分别为圆弧—圆渐开线转子型线、圆弧包络线转子型线和摆线型转子型线,得到各转子的组成型线方程,在此基础上研究了各型线的啮合特性和面积利用率,同时构建出三叶罗茨风机转子型线。

螺杆真空泵单头变螺距螺杆转子型线的研究

本文介绍了一种用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子型线 ,给出了型线方程和抽速计算公式 。

罗茨鼓风机渐开线型转子型线的改进设计

分析了传统渐开线型罗茨鼓风机转子型线上的不足及其原因 ,设计出新的渐开线型转子型线 ,改进后的新型线与传统型线相比 ,具有面积利用系数高、噪声低的优点。

双螺杆压缩机转子型线设计与数值模拟

阴、阳转子型线是双螺杆压缩机性能的重要决定因素,但其设计时常出现型线修改、实验搭建不便等难题。针对以上问题,将NURBS曲线和数值模拟技术应用于设计中。以单边不对称摆线—销齿圆弧式转子型线为基础,应用NURBS曲线构建新型转子齿廓线,并给出曲线方程;建立压缩机流体模型,运用Fluent软件模拟其额定转速下的压强与流速,通过比较分析得出新设计的有效性,为最终优化获得性能优良转子型线提供参考。搭建实验验证此设计方法的可靠性与便捷性。

罗茨泵圆弧转子型线研究

本文提出了两种罗茨泵圆弧转子型线：其一，转子峰形为圆弧，谷形为其共轭曲 线；其二，转子谷形为圆弧，而其峰形为它的共轭曲线。文中分析了两叶、三叶和四叶 罗茨泵转子情况，提供了转子啮合的几何关系式：给出了转子理论型线和实际型线的解析方程式；推算出容积利用系数的关系式；并通过电算给出了 λ＝ｆ（Ｒｍ／Ｒ）的关系表 及参数选择范围。

凸轮泵转子型线优化设计及模拟计算

针对渐开线转子型线进行优化设计,在转子型线为渐开线-圆弧的基础上,引入一段高阶曲线,衔接渐开线与圆弧之间的过渡曲线,有效的消除曲线连接处所形成的"尖点"现象.通过对高阶曲线的边界限制和计算机软件的实施得出高阶曲线的方程,并根据几何方法及渐开线的性质从而得到整个转子型线的参数方程,并建立其三维模型.采用动网格技术对凸轮泵三维模型数值模拟计算,结果表明:优化后的模型出口处的"脉动"现象有很大的改善,有效的降低了工作噪音.随着转速的提升,介质在出口处的平均速度也随之升高.通过对比流场的模拟计算和实验结果,验证了模拟计算方法的可行性.

一种新型无油螺杆真空泵单头变螺距转子型线的研究

本文推出了一种适合于双螺杆式无油真空泵的单头变螺距梯形级齿凹齿面的螺杆转子型线,介绍了基本型线的生成原理和齿型的构造方法,给出了完整的型线方程和型线的一些特征参数。

外环流活塞泵转子型线的设计计算

根据外环流活塞泵转子运动规律 ,首次推导出该转子型线的计算公式 ,借助该公式计算转子型线可取代传统绘制转子型线 ,为设计人员精确计算转子型线提供了理论依据。

外环流活塞泵转子型线的优化设计计算

针对外环流活塞泵运转时出现的汽蚀、震动问题 ,从理论上分析了转子型线与闭死容积、流速变化和发生汽蚀的内在关系 ;并在原型线计算式基础上 ,推导出优化后的转子型线数学表达式 ,为解决该泵的这类问题提供了理论依据。

几种干式螺杆真空泵转子型线特性的研究

对4种干式螺杆真空泵转子型线———多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形齿型线、单头等螺距梯形齿型线和单头等螺距凹齿型线进行了研究,包括:型线方程、面积利用系数、几何抽速及加工制造等特性。对各型线几何抽速和面积利用系数公式中的重要变量进行了讨论。得出以下结论:双边对称圆弧型线长径比λ取值范围为1～2,单头螺杆型线的内外径比ρ取值范围0.30～0.45,导程外径比ξ接近1。在相同的转子几何参数条件下,单头凹齿型线比其他2种单头型线的抽速大。