双螺杆压缩机的动力学性能研究

为了探究双螺杆压缩机内部阴、阳螺杆转子在实际运转中的动力学性能,利用虚拟样机技术对某型号螺杆压缩机的工作情况进行动力学仿真研究。在SolidWorks中建立螺杆压缩机模型,借助ADAMS软件进行动力学特性分析,模拟螺杆压缩机真实运动状况。以阳转子为驱动源带动阴转子运动,得到阴转子在0.5 s内的速度、加速度曲线和阴、阳转子之间的啮合力曲线。结果发现阴、阳转子开始工作时有较大冲击,之后逐渐趋于平稳且与其预期理论计算结果相符,研究结果可为搭建真实螺杆压缩机样机提供参考。     

内啮合转子压缩机齿间啮合效率研究

首先分析了内啮合转子压缩机内外转子的运动特点,给出了齿间绝对速度和相对速度的计算公式,然后借鉴普通摆线齿轮的分析方法,详细研究了转子间啮合效率的计算方法,得到了啮合效率的计算公式.研究结果表明,内啮合压缩机转子和普通摆线齿轮不同,其啮合效率不仅和型线的结构参数有关,还和齿间接触力有直接关系.因此,只有得到齿间的受力分布后,才能获得齿间的啮合效率.研究结果对此类压缩机的动力学设计具有一定的参考价值.     

螺杆转子的建模及模态分析

为了研究双螺杆真空泵中阴、阳螺杆转子的固有属性对真空泵工作性能的影响,利用有限元方法对某型双螺杆真空泵的阴、阳螺杆转子的振动特性进行研究。在MATLAB软件中,通过数值计算的方法,推导出阴、阳螺杆转子型线的生成过程。以某型双螺杆真空泵为研究对象,在UG软件中建立阴、阳转子的三维模型,根据实际工作条件,在ANSYS软件中对其进行模态分析,得到阴、阳转子前6阶模态振型。对比各阶的模态发现:在第5阶和第6阶阴转子的扭转变形量最大且出现在排气轴端,而在第3阶和第4阶阳转子的扭转变形最大也出现在排气轴端;并对其是否产生共振进行了验证,为螺杆转子实际工作情况提供借鉴。     

单螺杆压缩机型线和流体动力润滑的研究

本文在研制单螺杆压缩机的基础上,提出采用“直线包络螺杆副”作为转子啮合副可以获得稳定的流体动力润滑,从而提高压缩机寿命的见解.文中阐述了该种啮合副的数学模型,接触线特性,动压油膜的计算方法和计算实例.最后,用实验结果加以验证.     

间隙对内啮合摆线转子压缩机运动特性的影响

在忽略其他间隙的情况下，仅考虑外转子和缸体镜面间隙，分析了该间隙对运动的影响，详细分析了齿间间隙对内外转子的运动及啮合关系变化的作用．采用数值迭代的方法，结合实例计算了一定间隙下，外转子偏转角度、参与啮合的外转子齿号以及实际内转子啮合点发生角．研究结果表明，外转子和缸体镜面间的间隙会造成启动过程中的冲击，而齿间的间隙会导致理想情况下的多点同时啮合运行关系转化为单点啮合．如果认为主轴转速均匀，则齿间间隙会造成外转子转速产生波动．该问题的研究可为非理想情况下的内摆线转子压缩机的受力分析研究打下基础．     

磨削螺杆转子砂轮截形计算与仿真验证

介绍了螺杆转子成型磨削原理,并给出成形砂轮截形计算的基本流程.再利用啮合原理推导建立了螺杆转子螺旋面与砂轮回转面的接触线方程式,从而计算得到成型砂轮截形曲线.详细论述了用分段累加弦长参数的数值计算方法,对砂轮截形进行计算,避开对转子截形曲线各离散点直接求导的困难,提高了计算效率.最后以某非对称型线螺杆阴转子为例,对砂轮截形进行计算绘制,并通过仿真加工检验计算的正确性,同时进行干涉判断.该方法也为螺杆转子后续的有限元分析和虚拟测试实验提供了精确的实体模型.     

螺杆压缩机阴转子定轴横轧成形可行性研究

螺杆转子是螺杆压缩机的核心部件,具有螺距大、齿高半径大和螺旋升角大的特点,现有工艺为切削加工.提出一种将带有非对称螺旋齿形的螺杆阴转子直接轧制成形的新工艺,旨在实现螺杆转子的近净成形,大幅度提高其生产效率.采用有限元数值模拟和轧制试验相结合的方法对螺杆阴转子的定轴横轧成形进行了研究,得到的螺杆阴转子的非对称螺旋齿形分度均匀良好、齿形填充饱满、成形尺寸基本满足设计要求.研究结果表明,定轴横轧螺杆阴转子的工艺是可行的,具有一定的工业应用价值.     

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。     

螺杆压缩机设计计算软件的研究与开发

介绍了所开发的以Windows为操作平台的螺杆压缩机设计计算软件SCCAD,总结了SCCAD软件中转子型线、几何特性、热力性能、转子受力、转子变形以及刀具刃形等设计内容的计算方法和计算机程序,给出了利用VisualBasic语言设计的用户界面和后处理程序.SCCAD软件克服了传统设计方法设计周期长、计算准确度差的缺点,设计人员可通过该软件,采用建立在工作过程数学模拟基础上的螺杆压缩机设计新方法.利用SCCAD软件设计的螺杆压缩机的研制成功,证明了该软件的可靠性     

螺杆转子型线的逆向设计研究

针对螺杆式空气压缩机转子端面型线的复杂性及其设计所存在的问题,提出一种基于BP神经网络及逆向工程相结合的转子型线逆向设计方法。首先通过对转子的三维数字化测量、点云数据处理、转子曲面重构等技术,获取了转子的三维实体模型;然后通过对转子端面型线的研究,设计了适合于螺杆转子型线拟合的BP神经网络,最后将测试数据输入经过训练的BP神经网络中,测试了网络的拟合性能。结果表明:利用逆向工程技术可以有效地提取螺杆转子的端面型线,采用BP神经网络拟合转子端面型线可以获得比其他拟合方法更小的误差。研究结果可为压缩机螺杆转子型线的优化设计奠定基础。     

配电网潮流的混合模型降规模计算

为了减少大规模配电网潮流分析的计算量,在分析了等效电压降落模型法(VDM)和等效线损模型法(LLM)的基础上,提出了二者相混合的配电网潮流算法.该方法的计算精度比较高,可大大减少参与迭代计算的节点数,而且各负荷点的电压以及配电网的线损不需迭代就可以直接计算得到,从而精确得到整个配电网的线损.经过对IEEE中30节点的实际配电网的计算,验证了该方法的有效性.     

内啮合摆线转子压缩机缸体支撑力位置理论研究

为了限制内啮合摆线转子压缩机中外转子绕内转子公转的趋势,在外转子上施加一个支撑力,对支撑力的位置进行了详细分析.研究结果表明,内啮合摆线转子压缩机中支撑力的方向和位置完全是由几何关系决定的,而与气体力、接触力等无关,因此在对该压缩机进行受力分析时,必须首先确定支撑力位置,然后再计算支撑力和接触力.该研究可为内啮合摆线转子压缩机的动力学设计提供参数.     

滚锥包络环面蜗杆传动齿面载荷分析与应力研究

采用有限元弹性接触分析与I-DEAS工程分析软件相结合的方法，在SUN-4工程工作站上对一种新型传动-滚锥包络环面蜗杆传动进行了研究。对瞬时三个齿对间啮合的滚锥包络环面蜗杆传动的齿面载荷分配、轮齿齿面接触力分布及弯曲应力分布、接触应力分布等进行了分析，为该种新型传动的进一步研究提供了理论依据。     

基于二叉树模型和遍历技术的配电网可靠性评估算法

提出了一种基于二叉树模型的配电网可靠性评估算法．根据配电网络中任一元件位于馈线或分支线这一特点，将整个网络的元件组合成馈线节点和分支线节点两种集合元件，从而将元件故障等效为相应的节点故障，实现对配电网络模型的简化，采用二叉树模型作为算法的数据结构，易于实现对整个网络节点的遍历及节点的搜索．该算法在可靠性评估过程中没有进行任何近似，计算结果是准确的．     

支承系统变形对斜齿轮承载特性的影响

以某型汽车变速箱为例，建立了面向传动装置的参数化模型；研究了啮合过程中齿面载荷分布、齿间载荷分配和啮合刚度的变化规律；考察了支承系统变形对斜齿轮承载特性的影响；得出了有实际意义的结论．     

曲面接触问题及其等距面接触特性研究

从微分几何学角度探讨了两曲面的接触问题,以及两曲面的接触状况与其等距面的接触状况之间的关系,这些内容对于讨论五坐标曲面数控加工中的刀位确定和几何残留误差的计算等将发挥重要的作用.研究发现:诱导曲率是描述两曲面间接触状况的重要几何不变量,对于点接触的两曲面,给出了二阶离差的计算公式;对于线接触的两曲面,证明了两曲面呈二阶接触的条件为两曲面在对应点处具有相同的主方向和主曲率;同时证明了两曲面若二阶密切,则其等距面也能保证二阶密切,而且原曲面的三阶离差与其等距面上的三阶离差大小也相同.     

齿轮热胶合承载能力数值计算方法研究

建立了时域内高速重载齿轮系统热平衡状态分析模型,推导了齿面温升公式,通过数值计算方法得到了接触点温度随时间的变化规律以及闪温沿啮合线的分布规律. 建立了符合实际工况的热弹流理论分析模型,将本体温度作为初始温度进行求解,以界面最高温升作为接触点闪温,得到了接触点的温度场、闪温以及沿啮合线的闪温分布,获得了沿啮合线的膜厚比,最后综合比较分析了Blok理论和热弹流理论. 结果表明:文中两种数值方法所求闪温与Blok闪温十分接近,热弹流法从理论上来讲更符合实际情况. 热弹流计算结果可以同时得到齿面闪温和油膜厚度等参数,为热胶合强度设计和校核提供更多的信息.      

滚柱轴承离合器的动力特性分析

滚柱轴承离合器是一种高性能离合器，它同时兼有离合器和轴承的功能。离合器的动态特性对整个系统有着和很大的影响。利用接触力学和振动力学理论对滚柱轴承离合器的动力特性进行了分析。给出了滚子沿接触线受力的载荷分布，通过分析表明，滚柱轴承的离合器的扭转刚度是非线性的，说明系统具有丰富的非线性动力学现象。     

离心压缩机叶轮的气动设计及其数值模拟

根据准三维气动设计方法，用Bezier曲线作为环量的控制手段，设计了3类典型的离心式叶轮．通过数值模拟的方法对其性能进行分析比较，结果表明，后部加载型式的叶轮性能优于其他两类加载型式的叶轮性能，并且通过利用Bezier多项式控制环量可以达到灵活控制叶片载荷的目的．     

用升力线理论预报螺旋桨性能和桨叶表面压力分布

本文用准定常升力线理论方法计算船舶螺旋桨在船后运转特性．计算中考虑了升 力面影响及粘性对零升力角、升力曲线斜率的修正。用本文所提供的程序对Ｂ系列， ＭＡＵ系列桨敞水性征曲线进行了计算，其结果与试验值吻合甚好。