短幅外摆线等距线型单螺杆式水力机械的啮合原理

本文系统地研究了短幅外摆线等距线型单螺杆式水力机械的平面啮合和空间啮合理论,推导了螺杆和衬套的曲面方程,讨论了其啮合特征,并分析了螺杆-衬套副的密封原理。本文所得的结论对于该型单螺杆式水力机械的设计计算和加工制造都具有一定的参考价值。     

单螺杆式水力机械工作理论的研究及新产品开发

本文综述了近１０年石油大学（华东）单螺杆式水力机械课题组在工作理论研究及新产品开发方面的主要成果。单螺杆式水力机械螺杆－衬套副二次啮合理论的提出，各种作用力和力矩分析计算公式的确定以及单螺杆式水力机械优化设计新方法的创立，为国产单螺杆式水力机械的设计，制造和选用水平的进一步提高打下了较坚实的基础。一些新产品的开发设计已显示出广泛的应用前景。     

单螺杆式水力机械螺杆-衬套副摩擦阻力矩的计算

单螺杆式水力机械螺杆和村套之间的摩擦阻力矩受诸多因素的影响,螺杆-衬套副的作用线(啮合线)难以用简单的计算式表达.本文根据橡胶弹性物理学理论研究了螺杆-衬套副中的各项摩擦阻力矩,如:横向力引起的摩擦阻力矩、倾倒力矩引起的摩擦阻力矩、惯性力引起的摩擦阻力矩、螺杆-衬套副的过盈值引起的摩擦阻力矩等,并给出了计算表达式,由此还给出了螺杆-衬套副的自锁条件.举例说明了摩擦阻力矩随各种参数的变化规律.     

单头单螺杆式水力机械螺杆——衬套副的啮合理论及其作用力

目前,现场上用的单头单螺杆式水力机械的工作理论尚不完善。本文拟用投影法给出这种水力机械的啮合理论及其作用力(扭矩、总轴向力、液压差轴向力、正压力轴向力、端面轴向力、倾倒力矩、横向力等)的理论表达式。为单螺杆式水力机械的设计提供了可靠依据。     

具有内压缩过程的潜油螺杆泵设计与数值模拟

传统的全金属单螺杆泵的螺杆转子与定子在结构上没有内压缩过程,在用于井下潜油时需要较长的螺杆.为减小潜油螺杆泵的长度,提高其在油井中的通过性,提出一种具有内压缩过程且具有卸压通道的变啮合间隙全金属单螺杆泵.推导变啮合间隙全金属单螺杆泵截面的型线方程,研究啮合间隙的变化规律,得到新型变啮合间隙全金属单螺杆泵的设计方法.采用...     

双头单螺杆泵衬套有限元分析

用ANSYS对双头单螺杆泵衬套的受力情况作了有限元计算,为了提高计算效率,将螺杆泵衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解。讨论了双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力,以及衬套和螺杆在静态接触的情况下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布;揭示了双头单螺杆泵衬套的受力状态和变形规律。为双头单螺杆泵的结构优化设计及性能改善提供了参考依据。     

单螺杆压缩机啮合副型线研究的新进展

采用“直线包络螺杆副”作单螺杆压缩机啮合副型线可以获得稳定的流体动力润滑,但此种啮合副加工困难。本文提出采用“圆台二次包络啮合副”作为单螺杆压缩机啮合副的型线。实践表明,这种啮合副加工便利,适于大批量生产,并且同样能获得稳定的流体动力润滑,进一步提高压缩机运行可靠性。本文详细阐述了“圆台二次包络啮合副”的数学模型、齿面性质、结构特征、加工方法,并用实验加以验证。     

圆盘密封单螺杆泵啮合特性研究

为了研究圆盘密封单螺杆泵的啮合特性,分析了圆盘密封单螺杆泵的结构特点和工作原理,根据空间啮合理论及三维坐标变换原理建立了螺杆转子-密封圆盘啮合副的型面方程。利用上述方程得到了密封圆盘任意转角位置处的啮合特性分析模型,研究了啮合副型面参数对螺杆转子-密封圆盘啮合副啮合特性的影响机理。结果表明:密封盘存在着较为严重的局部磨损且下半侧会先予磨损;不同截面上的密封盘其啮合角范围不同,当圆心角接近π时啮合部位最为集中;中心距、密封盘半径对啮合角变化影响较大,圆盘边缘倒角半径、偏心距的影响较小。通过对圆盘密封单螺杆泵啮合特性的研究,可为以后对其啮合副型面的优化设计提供一定的理论基础。     

啮合型双螺杆挤出机的特性研究

在大量实验的基础上,作者指出计量加料对双螺杆的熔体输送有明显影响,故应把计量加料作为啮合型双螺杆挤出机的一个独立操作参量,在国内,作者第一次讨论了类似于单螺杆挤出机的啮合型双螺杆挤出机的螺杆特性线,工作图和工作点,另外作者建议把沿螺杆轴线方向的压力分布作为描写啮合型双螺杆挤出机特性的一个重要参量。     

螺杆机械啮合间隙及其变动量的研究

螺杆机械是近廿年来飞速发展起来的一种容积式回转机械.本文介绍了螺杆机械关键技术之一:啮合间隙与其变动量、曲面精度的研究,内容包括测量装置,实测和工艺分析,以及啮合间隙与其变动量对性能指标的影响.     

CC型单螺杆压缩机主要几何关系的研究

CC型单螺杆压缩机为单螺杆压缩机型式之一,有许多突出的优点,很有发展前途。本文推导了这种压缩机栅轮齿侵入螺槽的面积、形心、螺槽容积和理论排气孔口等一系列计算式。在此基础上,本文讨论了这种压缩机设计与制造的主要结构参数的选取原则,并通过实际计算提出了一系列推荐选取值。此外,本文还分析了这种压缩机相对CP型单螺杆压缩机所具有的突出优点。     

发动机气缸套内表面激光造型加工技术

针对气缸套内表面加工采用普通机械珩磨工艺的缺点,提出了激光造型加工技术,该技术在经过镜面珩磨加工的缸壁上进行表面激光造型加工,在气缸套内表面上形成可控储油槽体系.实验证明,采用激光造型加工技术加工气缸套内表面,可降低排放减少润滑油的消耗,提高发动机的动力性、经济性、提高内燃机的使用寿命和可靠性.     

基于数值保角变换的高速永磁无刷电机齿槽效应的分析

对于一种采用永磁体表面放置式的高速无刷永磁直流电机,并且在其转子由套筒所封装的情况下,文章提供了一种改进的齿槽模型来预测其定子开槽对于气隙/套筒/永磁体区域磁场分布的影响;该方法既利用数值积分使保角变换的精度得以提高,又可以很容易地与解析模型相结合,所以不仅与经典模型在计算效率上相近,也保留了解析解的物理直观。     

燃料电池车用超高速空压机永磁体结构强度研究

针对大功率燃料电池系统高速空压机转子永磁体离心拉应力破坏,采用解析法计算了额定转速时护套与永磁体间过盈量的大小及应力,采用有限元方法建立二维轴对称模型,计算了永磁体和护套内的应力分布,对比解析法与有限元方法的准确性.基于有限元法研究了温升和护套材料对永磁体应力的影响,结果表明,解析法和有限元法计算的各应力的相对误差不超过2.5％,而影响因素中转速和温升均会造成永磁体应力的显著提升,需要增大过盈量对转子永磁体保护.碳纤维护套相比合金护套可以至少降低42.1％的永磁体应力,且在高温工况下的效果更为显著.降低转速、增大装配过盈量以及改善转子冷却均能有效优化结构强度,而复合材料护套相比钢护套更适用于保护永磁体.     

转子系统动静件径向摩擦的振动特征

动静件碰摩是旋转机械中较常见且难以确诊的一类故障．本文分析了具有线性支承和非线性刚度转轴的Ｊｅｆｃｏｔ转子系统发生动静件径向接触摩擦时的振动特征,揭示了其多吸引子共存、拟周期振动、次谐波振动以及分叉等非线性动力行为,得出的结论有助于旋转机械摩擦类故障的准确诊断．图６、参９．     

二叉树支持向量机的旋转机械故障诊断

针对SVM二叉树多类分类优先级的确定问题,通过旋转机械故障实验平台和数据采集系统,采集旋转机械故障实验台转子正常、转子不平衡、转子不对中、转子轴承内圈裂缝、转子轴承外圈裂缝5种工况下的振动信号,进行零均值化处理;选择信号的主要频段进行信号重组,提取其时域无量纲特征值,利用并联式SVM的正检率大小确定SVM二叉树多类分类的优先级,进行故障类型的识别。通过实验,实现了训练样本的完全可分,说明此种方法的有效性。     

自制旋转机械故障模拟试验台的转子振动特性研究

本文采用软件仿真与实验分析相结合的方法,研究了自制旋转机械故障模拟试验台转子的振动特性。使用Solidworks软件对转子进行三维实体建模,并在Altair Hyper Mesh软件中划分网格,导入到ANSYS Workbench软件进行后处理分析。首先通过静力学分析获得双盘转子变形与应力分布情况;考虑陀螺效应的影响,通过模态分析获取固有频率及振型云图;生成Campbell图,分析转子在设定转速区间内振动分量的变化特征;通过谐响应分析获取特定频域内的动态响应。最后进行实验模态分析,并与仿真结果进行对比,从而验证有限元模型的准确性。研究表明：转轴轴肩位置处存在一定程度的应力集中;临界转速远大于工作转速,可有效避免共振;该结构动刚度良好符合设计要求。本文可为该类型转子的振动特性分析提供参考,并为旋转机械故障的模拟实验起到了一定的指导作用。     

滑移界面位置对叶轮机械内部旋转流场的影响

为研究滑移界面位置对叶轮机械内部流体旋转流场的影响,选择了有定子和无定子二种典型的叶轮机械模型,使滑移界面位于转子和静止部件之间的不同位置,分别对其进行数值模拟,得到了叶轮机械内部旋转流场分布,并与实验结果和其他文献结果进行对比分析.结果表明:滑移界面越靠近转子,转子转动对四周区域流体的影响越小;滑移界面越靠近静止部件,转子转动对四周区域流体的影响越大;滑移界面位置应取在转子和静止部件之间靠近转子的1/8～1/4处.