阴阳转子型双螺杆结构的实验研究

为了设计出更加高效的双螺杆,提升挤出膨化机的工作效率;提出了一种引进阴阳转子的非对称双螺杆模型,基于螺旋式的螺杆模型,设计了阴阳转子型双螺杆,与传统双螺杆进行了仿真对比分析,并对新型双螺杆的准确性进行了实验验证;采用SolidWorks软件建模,利用ANSYS模拟流道数值,求得物料在机筒内的工作状态,分析阴阳转子型双螺杆的宏观压力、速度矢量和速度流线,并研究了不同转速对阴阳转子型双螺杆输送速度和挤出量的影响。研究结果表明:阴阳转子型双螺杆的宏观压力呈递增状态,速度矢量分布不均匀,速度流线混乱,能增加机筒内物料的传输速度,改变物料输送状态,提高物料挤出量。研究结果丰富了双螺杆的研究思路,为高效率挤出膨化机的设计与应用提供了理论依据。

基于正交试验的全金属单螺杆泵转子最大转矩研究

通过正交试验对全金属单螺杆泵进行流场仿真,收集了在不同因素、不同水平下全金属单螺杆泵转子所受到的最大转子转矩数据,对其进行方差分析。分析结果反映出了各因素与转子最大转矩之间的关系,并判断出不同因素与研究目标的相关性强弱,并通过曲线图反映了这一现象。

精密磨削加工技术在螺杆式无油空气压缩机转子中的应用研究

转子作为螺杆压缩机的关键零件直接决定了压缩机的性能水平。采用精密磨削法加工可以大幅度提高转子的型面及配合面精度,保证阴阳转子的齿面啮合间隙,提高压缩机的容积效率,降低主机运行噪声,延长压缩机的使用寿命。磨削精度在不同的生产阶段有着不同的精度范围,按照磨削加工的精度不同可以分为普通磨削、精密磨削和超精密磨削三个级别。当前,精密磨削是指加工精度为1~0.1μm、表面粗糙度值为Ra0.2~0.025μm的加工技术。随着制造业的日益精密化及智能化,精密磨削加工技术已经成为了现代机械制造领域中精加工的重要手段。

基于BiLSTM-LSSVM的螺杆转子铣削加工廓形预测

针对螺杆转子盘铣刀加工过程中的轮廓预测问题,提出了基于双向长短时神经网络-最小二乘支持向量机(BiLSTM-LSSVM)的螺杆廓形预测方法。首先,对加工过程中的振动信号进行采集并进行降噪预处理,降噪后的信号进行降采样处理随后输入BiLSTM中进行时序预测;其次,对时序预测后的信号进行特征提取,将提取后的特征向量输入LSSVM进行廓形预测;最后,以五头螺杆为例通过正交实验对BiLSTM-LSSVM模型进行试验验证,并对预测廓形进行误差补偿实验。实验结果表明,提出的基于BiLSTM-LSSVM的螺杆廓形预测模型可对螺杆转子盘铣刀加工螺杆廓形进行准确预测,进而为螺杆转子加工廓形补偿提供支持。

砂带磨损对螺杆转子磨削去除深度影响分析

为保证螺杆转子表面磨削加工材料去除的均匀性,考虑砂带磨料磨损对磨削去除深度的影响,建立螺杆转子材料去除深度数学模型。根据弹塑性变形理论,结合磨削过程中磨粒的磨损规律,建立单颗磨粒材料去除率理论模型。将磨粒的磨损分为快速磨损阶段和稳定磨损阶段2个阶段。基于单位接触面积上磨粒的数目和磨粒的出刃规律,运用数值积分和接触压力计算出磨粒的最大切削深度,利用积分建立基于砂带磨损的宏观材料去除率数学模型。该数学模型考虑了砂带的磨损,其预测值和试验值相比,最大误差为9.6%,最小误差为4.1%。该试验数据充分验证了模型的有效性,可以为保障螺杆转子廓形精度提供理论基础。

考虑螺杆转子表面质量与硬度的铣削参数优化

为提高多头螺杆转子的加工质量,文章探究了外包络铣削工艺参数对表面粗糙度和硬度的影响,并对工艺参数进行优化。以主轴转速、间歇进给量及加工倍率作为因素进行正交试验,试验结果表明:加工倍率是影响表面粗糙度值最主要的因素,间歇进给量是影响显微硬度值最主要的因素。采用多目标优化算法对工艺参数进行优化,得到最优工艺参数组合如下:主轴转速为191 r/min,间歇进给量为3.1 mm,加工倍率为15%。用该组参数加工可使表面粗糙度值降低17.15%,显微硬度值提高7.60%。文章提出的方法可为工艺参数的优化提供参考。

基于响应面法的螺杆转子注射成型工艺研究

针对传统金属型螺杆转子制造工艺复杂、加工精度难以控制等问题,提出一种新型螺杆转子注射成型方法,尝试用塑料材质取代金属型螺杆转子。使用Moldflow模流软件对玻纤增强聚酰胺材料的螺杆转子齿面注射成型进行注塑模拟,将缩痕深度和翘曲变形作为质量标准,对影响塑件成型质量的7个工艺参数进行筛选分析,确定了影响2个质量标准的3个工艺参数。采用BBD响应面实验设计方法,研究了熔体温度、保压时间、保压压力等注塑工艺参数对缩痕深度和翘曲变形的影响,获得了最小缩痕深度和最小翘曲变形的多项式回归响应模型。利用回归模型优化的工艺参数组合为熔体温度281.0℃,保压时间18.7 s,保压压力115.7 MPa。数值模拟了最优参数组合,结果表明数值模拟与模型预测值的误差分别为3.75%和0.53%。

成型铣刀盘安装孔与刀杆间隙安装误差对螺杆转子型线的影响

在转子加工过程中存在各种影响转子型线加工精度的误差,大多研究都是针对中心距和安装角调整误差对转子加工的影响进行分析,但铣刀盘安装孔与螺杆铣床刀杆间隙引起的安装误差对转子型线造成的影响还有待研究。此安装误差可表现为刀盘几何轴线与回转轴线间的偏心、两轴线间的偏转、偏心与偏转的耦合三种形式,本文研究了三种形式的安装误差对转子型线的影响规律和影响大小,此研究结果对转子型线的精度分析与误差控制有一定的指导意义。

螺杆式压缩机转子受力简化计算方法研究

为便于工程人员或设计人员进行螺杆式压缩机转子受力计算,满足转子强度校核、轴承选型以及轴承寿命核算要求,提出一种螺杆式压缩机转子受力简化计算方法,并通过计算流体动力学方法进行验证。结果表明:在不同工况下,该简化计算方法对径向力预测的偏差在8.0%以内,个别工况最大偏差为11.4%,轴向力的预测偏差在5.0%以内,简化模型能够满足工程应用的要求。

空压机螺杆转子多场耦合力学特性分析

为解决螺杆转子的复杂曲面加工问题,采用增材制造技术对螺杆转子进行了轻量化结构设计。为验证轻量化螺杆转子设计的合理性,利用Fluent和ANSYS软件对空压机螺杆转子进行了不同工况下的双向流固耦合和热力场耦合数值模拟研究。在双向流固耦合数值模拟过程中,通过对不同出口空气压力和转子转速下的螺杆转子的数值模拟,获得不同工况下的螺杆转子的形变发展趋势。在热力场耦合数值模拟过程中,同时考虑温度约束条件和加载转矩载荷,获得轻量化螺杆转子随转速的形变规律。提供了一种对空压机螺杆转子进行多场耦合力学特性分析的结构优化设计新思路,也对其他结构复杂产品的智能制造提供了重要参考。

双螺杆压缩机转子设计与优化的系统性探索

【目的】本文旨在总结双螺杆压缩机转子设计与优化、间隙调控及结构强度分析的最新进展,为提升压缩机性能提供理论与技术指导。【方法】采用NURBS曲线与三次B样条曲线优化转子型线,引入自由曲线理论与控制点优化,以减少泄漏、提高密封性能和压缩效率。通过像素法布置间隙、应用可磨耗涂层技术及流热固耦合分析,优化转子间隙,增强压缩机性能。通过分析气体力、热应力、材料性能、转速与温度对转子强度与变形的影响,提出合理材料选择、压力/转速组合和间隙设计策略。【结果】该优化设计显著提升了转子的密封性能与压缩效率,间隙调控技术有效减少了泄漏,结构强度分析明确了材料选择与设计参数对转子性能的关键作用。【结论】研究成果为双螺杆压缩机的高效稳定运行提供了坚实的技术支撑,对促进行业技术创新和设计性能提升具有重要意义。

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。

空压机螺杆转子快速增材成形工艺及试验分析

尝试采用SLM技术增材成形螺杆转子,并设计了几种性能实验。对成形试样退火前后、不同成形方向力学性能进行分析可知:试样平均致密度约为97%,整体质量良好。XY方向成形和Z形方向成形强度满足锻造标准,Z方向成形的塑性较XY方向成形较好。综合考虑纵向成形螺杆转子,并设计支撑结构与扫描策略,最终成功成形螺杆转子,平均尺寸误差在100μm左右,可直接进入精磨阶段。

转子结构参数对双螺杆压缩机性能影响规律的研究

为最大限度地提高双螺杆压缩机的性能,以5、6齿双螺杆压缩机为研究对象,对转子的长径比、齿间及齿顶间隙、扭转角角度等转子结构参数进行系统的分析,研究结果表明:在啮合间隙处于0.02~0.1 mm之间,啮合间隙每增大0.02 mm时,容积效率下降3%~4%,绝热效率下降1.5%~2.4%,比功率下降33%~48%,齿顶间隙对双螺杆压缩机性能的影响大于啮合间隙;随着长径比(L/D)增大,容积效率提高2%~7%,比功率提高40%~70%,绝热效率提高1.5%~5%;扭转角值增大,容积效率、比功率、绝热效率均呈降低趋。研究还进一步探究了转子结构设计参数对质量流量、体积流量、Blow-hole area(泄漏三角形)影响变化规律。研究结果可为双螺杆压缩机的设计研究和优化升级提供一定的理论参考。

螺杆转子磨削及计算机数控砂轮修整

为了实现异形螺杆转子在数控螺杆转子磨床SK7032的磨削加工,并对螺杆转子的磨削精度进行评测,提出了一种分段的计算机数控(CNC)砂轮修整方法和确定分段间隔的方法。依据砂轮回转面与被磨削螺杆转子螺旋面的相切条件,推导了二者的空间接触线方程,用接触线方程计算了磨削螺杆转子所需的砂轮截型。采用不同的安装角和中心距对同一螺杆转子型线所对应的砂轮截型进行计算,计算结果对比表明,安装角是机床的敏感参数,中心距变化1mm引起的砂轮截形误差小于1μm。由此也得到了分段CNC砂轮修整方法所对应的合理分段计算间隔,即相邻两次计算砂轮截型的中心距差值应小于1mm。将某型螺杆空压机的阴转子在SK7032转子磨床上进行磨削,磨削后的转子型线检测结果显示:与理论型线相比,采用分段的CNC砂轮修整方法磨削后的型线误差在±10μm以内。该研究可为SK7032数控螺杆转子磨床的功能实现和螺杆转子的磨削提供参考。

螺杆转子三维力热变形分析

利用弹性力学理论和有限元方法 ,采用第 1类热边界条件对转子三维稳态温度场进行了有限元分析 ,在此基础上计算了转子力、热变形 .解析出三维转子在 x、y、z各方向上的力、热及综合变形量 .采用静态测试手段对计算结果进行了实验验证 .计算结果表明 ,转子的热变形量要远大于转子力变形量 ,转子变形后成腰鼓形 .解决了长期以来三维螺杆转子变形只能简化为二维计算的问题 ,较全面地反映了螺杆转子变形的实际情况 。

螺杆压缩机转子成形砂轮刃形计算

针对给出任意转子型线时转子齿面加工的成形砂轮刃形设计,利用螺杆转子加工过程中转子和砂轮的相对位置关系,通过对转子型线坐标系的旋转变换,建立空间转子坐标系和成形砂轮坐标系之间的几何映射关系;基于啮合原理,建立转子齿面与成形砂轮的接触线方程,并给出解析和离散两种转子型线表达方式的刃形求解方法。在此基础上,根据转子砂轮之间的设计间隙,通过对接触线沿转子齿面法向进行偏置,获得了修整后的砂轮等距齿面刃形,避免了传统修整方法导致的法向齿间间隙不均等问题。加工结果表明,该方法能够满足螺杆转子的加工精度要求,是一种有效的螺杆转子齿面成形砂轮的刃形设计方法,并可推广应用于其他螺旋面成形砂轮或盘形铣刀的刃形设计。

螺杆泵转子三维运动仿真分析及型线优化设计

利用三维有限元模型计算螺杆泵在过盈条件下的转子运动轨迹,分析在液压条件下液压力对定、转子相互作用的影响,得到液压条件下转子的运动规律,解释螺杆泵在运行过程中转子运动轨迹发生变化的机制。以改善螺杆泵的运行特性、降低扭矩为目的,提出同时改变螺杆泵转子节圆直径与偏心距的型线优化设计方法。结果表明,新方法能够较好地修正螺杆泵转子在定子内部的运动轨迹,提高螺杆泵的举升特性,延长螺杆泵的使用寿命。

螺杆空压机转子受力有限元计算研究

螺杆压缩机转子受力的准确计算是保障压缩机可靠性的基本条件。本文利用有限元方法对螺杆空压机阴阳转子所受气体力进行了分析计算,提出了实现转子受力计算的有效、快速的方法及实施方案。同时对转子所受轴向力进行了试验测试,验证了该方法的准确性。

精密螺杆转子齿廓成形磨削的误差分析

为了全面分析磨削工艺系统误差对转子齿廓制造精度的影响,提出了一种基于5个独立、1个合成的数学模型的误差分析方法。通过该模型计算磨削转子的实际齿廓,揭示中心距误差、偏心距误差、轴向位置误差、安装角误差以及仰角误差等五项误差因子对转子齿廓精度的影响规律。最后,基于误差分析结果提出了一种齿廓误差的补偿方法,补偿后的转子齿廓误差可控制在0.01mm内。