罗茨转子的数字化加工装备及其工艺分析

海24组（海南24和海南24-1）在长期的工作实践中发现,把普通的丝杠经过加工改造成为滚珠似丝杠的同时,加装一些必要的数字电气控制系统,就能够实现普通刨床转变到数控刨床的目的。数控刨床在加工罗茨转子的时候,生成简便并且修改灵活,仅在一台刨床上就可以实现罗茨转子的粗加工和细加工,整个操作设备非常简便实用。     

罗茨泵的快速CAD技术研究

在分析罗茨泵(Roots pump)工作原理的基础之上,利用C++语言进行罗茨泵的转子参数化设计,通过运用Pro/E或UG软件的曲线生成功能,生成了罗茨泵转子廓形及其CAD模型,最终完成罗茨泵的三维设计,该方法有效提高了罗茨泵的设计效率。     

罗茨鼓风机扭叶转子的三维建模及数控加工

提出一种在四轴专用数控试验台上铣削加工罗茨鼓风机三叶扭叶转子的方法.针对扭叶转子的曲面特征,着重阐述了其三维建模、刀具轨迹生成、数控仿真与实际加工的技术方法.     

罗茨风机数控加工系统的设计

以８０９８单片机组成的龙门刨床数控加工系统为硬件基础，详细讨论了罗茨风机的转子模型及软件实现方法。     

渐开线转子型线的参数化与最优化研究

为实现罗茨泵渐开线转子副的造型参数化与尺寸最优化,基于渐开线的成形原理,从几何关系、理论型线、取值范围、实际型线和参数化模型等方面,给出实际型线的全参数化坐标方程与3D模型的构建方法;以节圆半径和形状系数为设计变量,转子副所占方体空间的最小体积为目标函数,构建优化模型和实例分析.结果表明,峰圆弧与谷圆弧仅为型线的过渡曲线,并不参与啮合运动;三维模型验证,均能实现零件与装配件的全参数化;容积利用系数的拟合精度高,4阶的多项式拟合能满足设计要求;实例参数下,105 mm节圆半径和1.367形状系数的优化结果,说明转子尺寸优选的必要性.     

罗茨鼓风机圆弧型转子型线方程

就具体的罗茨鼓风机设计论述了利用几何方法建立圆弧型转子型线方程的方法 ,并绘制出型线图形 .实践结果表明 ,根据转子型线方程 ,采用数控机床加工出的转子型面 ,完全符合设计要求 .     

磁悬浮人工心脏泵转子控制策略研究

人工心脏泵磁悬浮转子起浮及处于平衡位置时的运动过程分析决定了其应采取的控制策略．依据转子起浮过程功率电源电流可采用电流对称、非对称控制,电流分段非对称、对称控制4种控制策略．以控制效率论分段非对称控制最为合理,转子在平衡位置的稳定性及抗干扰能力体现了转子的刚度及阻尼特性,位移分级控制策略兼顾了二者.     

外环流旋转活塞泵转子加工形线的确定

针对在外环流旋转活塞泵转子的加工中传统经验方法存在的不足之处 ,提出了对转子加工形线的一种全新的确定方法顶点曲率圆法 .通过对转子理论形线的分析 ,给出了确定转子理论参数的方法 .同时对顶点曲率圆法作了详细的推导 ,得到了由转子理论参数确定转子加工参数的方法     

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.     

转子叶片外径组合加工方法研究

航空发动机是一种特殊的高科技产品,航空动力技术已经成为一个国家科技水平的重要标识之一。发动机的四大转子叶片外径要求在组合状态下进行加工,且要求在工作状态下进行,即转子高速旋转叶片完全甩开的情况下得到叶片外径尺寸。传统的加工方法采用外圆磨床或普通车床改制的磨床,利用模拟盘螺栓顶紧叶片底面或在叶片底面塞塞片的方法将叶片固定到工作位置的方法来模拟叶片甩开的状态。本文主要从叶片的不同结构出发,总结其叶片外径的加工方法,重点针对叶片与轮盘底面间隙较大的叶片外径加工方法进行创新,设计一种涨紧装置将转子叶片涨紧以模拟叶片的工作状态。此种涨具应用于各类转子叶片的外径加工,可作为一种通用的工装工具加以推广。     

轴流泵叶片设计中叶轮出口液体速度矩分布

研究了轴流泵叶片设计中叶轮出口液体速度矩分布形式对叶轮出口液体速度、理论扬程、扩压系数、水力损失、叶片安放角、叶片扭角等参数沿叶片高度分布的影响情况,选择了幂函数和现有的二次多项式函数分布规律．研究表明,速度矩分布形式对叶轮出口液体速度、理论扬程、扩压系数、水力损失、叶片安放角、叶片扭角等参数沿叶片高度分布的影响是很大的,特别在轮毂处．在出口速度矩采用幂函数分布规律的情况下,幂为0．50～0．75时,流动和叶片几何参数分布较合理。     

高等级渐开线样板精密磨削实验研究

渐开线的复杂性与加工、测试中的特殊性一直是渐开线样板制造技术中的瓶颈.为研制高等级渐开线样板,首先探讨了渐开线的成型原理,指出滚轮-导轨式机械展成机构具有渐开线一次成型、驱动精度不影响渐开线的展成精度、误差来源少的优点,适合加工高等级渐开线样板.然后根据渐开线的生成原理,设计了双滚轮-双导轨式渐开线样板测量与磨削装置.最后对一渐开线凸轮试件进行了精密磨削实验,精密测试表明,该渐开线凸轮试件在105mm的展成长度内渐开面的齿廓总偏差不超过0.6μm,齿廓形状偏差不超过0.4μm.实验结果表明,双滚轮-双导轨式渐开线样板磨削与测量装置符合渐开线的成型原理,具备加工与测量高等级渐开线样板的能力.     

对刀误差对涡旋线型精度的影响

采用向量运动法得到圆广义渐开线的一般方程，分析涡旋盘加工过程中对刀误差对涡旋线型精度造成的影响，解释了创成法加工涡旋盘的原理．指出一般工程中的 ｌ０ ，ｌ１ 两个参数就是对刀误差在两个相互垂直方向上的投影，并采用极角误差以及向径误差来描述线型误差．     

基于ANSYS对双作用叶片泵转子的模态分析

以PVR系列叶片泵转子为研究对象,利用Pro/E三维软件和ANSYS有限元软件建立了转子的实体模型和有限元模型,经分析获得了转子的固有频率和各阶振型,为故障的诊断及后续的动力学分析提供了基础.     

机械加工表面形貌特征分析

以机械加工标准样块为对象,分析了不同机械加工获得表面形貌的特征,观察了同种机械加工方法获得不同粗糙度的表面形貌。结果表明,各种机械加工方法获得表面形貌存在着差异,同种机械加工获得不同粗糙度的表面形貌结构具有自相似性。     

大型水泵—水轮机组轴系的动力特性

以某大型水泵—水轮机组为实例，讨论了机组轴系的动力特性——弯曲振动和扭转振动特性。要计算得到轴系的动力特性，关键在于正确建模，再通过试验或真机现场实测，获得必需的数据和资料，然后用转子动力学方法求得。讨论了建模的策略，分析了影响轴系动力特性的各种主要因素，如轴承油膜和支承结构的刚度、回转效应、水的参振质量以及各种水动力、机械力和电磁力。透彻地掌握轴系的动力特性是机组设计的主要内容之一，对机组的安全运行和故障诊断等至关重要     

天线罩内廓曲面测量数据处理与重构研究

天线罩是保护天线在恶劣环境条件下正常工作的一种设施,属硬脆材料大型复杂曲面工件.对天线罩内廓形进行精密修磨,可改善其工作性能.其加工属于自由曲面加工.为实现精密修磨,通过测量数据重构出了天线罩的内廓面.根据测得的天线罩内廓面离散数据,剔除坏点和重叠点后应用最小二乘法对测量型值点进行了光顺;通过数据的疏化处理,实现了测量型值点的双有序,完成了基于双三次B样条曲面的天线罩内廓曲面重构.在此基础上得到加工后内廓曲面,为数控加工中刀具轨迹的规划奠定了基础.该方法能够有效地消除测量产生的随机误差,所重构出的曲面具有精度高、光顺性好等特点.     

基于图像处理技术的混凝土表面构造仿真

为了研究桥面铺装的层间性能,从混凝土的表面构造入手,通过图像处理技术获取混凝土的表面构造信息。对灰度值影响因素的分析确定光照强度和拍摄距离,并提出构造深度模拟值的概念。利用基于Python的Abaqus参数化建模,建立混凝土桥面铺装模拟模型,并进行拉拔试验和直剪试验的仿真,比对模拟值与实测值。结果表明,无论是拉毛还是喷砂打毛随着精度的上升,构造深度模拟值也在上升。当取点精度为400时,实测构造深度和模拟的构造深度模拟值相对误差平均值最小。仿真试验的模拟值总是大于实测值,整体变化趋势保持一致,说明存在系统误差。灰色关联度分别为0.91、0.83,可见模型具有正确性。并通过仿真模拟分析了层间处理方式对拉拔强度以及剪切强度的影响。     

永磁磁浮叶轮在血泵内的偏心距测量及分析

为了消除叶轮血泵内的机械磨损、延长血泵的使用寿命,采用了永磁磁浮技术,并利用自制测试系统测量永磁磁浮叶轮在血泵内的位置,数据处理结果表明,血泵流量及转速达到一定值后叶轮便能实现悬浮,而且转速越高、流量越大、气隙越小血泵越稳定,即旋转叶轮的偏心距及振幅越小．此外,还证实两种常用的永磁轴承比作者研制的永磁轴承稳定性差．