单螺杆压缩机啮合副油膜流场数学模型研究

本文针对单螺杆压缩机啮合副油膜流场数学模型进行研究。目前对于该油膜流场的模拟,常采用的模型为油膜压力分段计算模型,而此模型未考虑润滑油沿星轮齿长方向上的流动和星轮齿面扩散区域导致的油膜负压,是否适用于啮合副油膜流场计算,仍未有直接实验验证结果。为此,本文建立了啮合副间隙的三维模型,考虑了沿星轮齿长方向上的润滑油流动和几何扩散区域的空穴现象,提出了油膜流场数值模拟计算模型,搭建了啮合副油膜流场压力测试实验台,并基于ANSYS FLUENT对实验台啮合副间隙内的油膜压力场进行模拟,且将实验结果与本文模型和油膜压力分段计算模型进行对比分析,并考察了两种数学模型的精确度和适用性。对比结果表明：油膜压力分段计算模型得出的油膜压力场整体大于本文模型得出的压力场;油膜压力分段计算模型在星轮齿型面为单直线型面且螺杆转速较低时,与实验结果吻合较好;而本文模型在三种型面以及两种螺杆转速下均与实验结果吻合良好。     

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.     

涡旋压缩机共轭型线啮合特性分析

对形成共轭型线的几种方法进行了比较分析,应用微分几何学中的等距曲线理论,以基圆渐开线为例,分析了涡旋压缩机共轭型线的特性,导出了变壁厚加速螺线型线的数学表达式,并阐述了该型线的特点.依据分析可知:等距平面曲线理论适用于常用共轭型线的设计并能起到优化设计的作用.     

内啮合摆线转子压缩机型线连续性条件研究

为了得到内啮合摆线转子压缩机结构参数对内转子型线连续性影响的关系,首先采用显式参数方程建立了内外转子型线方程,分析了能够构成型线的最基本条件.考虑到内转子型线方程的复杂性,根据Frenet定义,通过推导短幅外摆线曲率和曲率半径的方式,间接地得到了内转子各点的曲率和曲率半径,分析了型线上曲率半径的极值点,将其分为3种不同情况进行讨论,最终得到了内转子型线无过切的判定依据.根据给定的内外转子齿数、基圆半径和齿顶圆半径等基本结构参数,通过所得到的判定依据,可直接显式计算出合理的偏心矩范围.所研究的结果和文献上已有研究结果基本一致,但研究过程的几何意义更加明确,得到的结论涵盖了已有文献尚未包括的情况,可为内啮合摆线式流体机械的设计提供一定的理论参考.     

单螺杆泵螺旋面型线的研究

针对螺杆泵性能和特性的理解、认识及合理应用,首先应从掌握螺杆泵的基本原理入手。根据单螺杆单头螺杆泵定、转子啮合过程,推导了单螺杆单头螺杆泵转子曲线方程、定子曲线方程。而转子螺旋型面是横截面均为半径为R的圆,定子内腔型线由多段型线构成封闭连续接触线并与转子型线形成密封单元。     

CP型单螺杆压缩机的计算机辅助设计

基于CP型单螺杆压缩机工作原理和主要零部件设计计算方法，利用三维建模、工程数据库、三维动画和可视界面等先进技术，完成了集实体建模、参数化设计和绘图、动画演示等功能于一体的计算机辅助设计系统。     

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。     

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。     

基于啮合线积分的直齿轮副啮合效率计算方法

在沿啮合线积分法的应用中得到的均是一对轮齿从啮入到啮出的啮合效率,而非一对齿轮传动的啮合效率,不符合齿轮连续传动的实际情况。基于上述问题,从一对齿轮副连续传动的过程入手,首先给出了单对齿轮副瞬时接触点啮合效率的计算公式,然后计算了齿轮连续传动过程中各段啮合线的长度,推导出了每段的啮合效率。在此基础上,根据齿轮连续传动的实际情况,计算得到齿轮副的平均啮合效率。最后,分析了齿轮设计参数与齿轮啮合效率之间的关系,提出了提高齿轮啮合效率下齿轮参数的设计原则。     

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.     

内啮合摆线转子压缩机齿型修正研究

为了解决内啮合摆线转子压缩机的型线在修正前存在余隙容积大、无法铣削加工等问题，以内外转子的齿数比为6：7为例，采用共轭啮合的基本原理，首先讨论了可与内转子完美啮合的外转子极限完美型线修正方法，该方法可得到最小的余隙容积，虽然实用化较为困难，但可作为其他修正方法的判定界线．进而提出了一种较简单并可实用化的圆弧型线修正方法，该方法也可减小余隙容积，同时可用普通的铣削方法加工，能够大大降低加工的难度和成本．这些修正方法的研究可为内啮合摆线转子的实际应用打下理论基础．     

单螺杆压缩机主要几何关系的研究

单螺杆压缩机是一种新型的压缩机,优点很多,颇有发展前途.本文对其星轮阀齿的侵入面积、形心、螺槽容积、进气口形状和面积、封闭角等作了系统的分析,导出一系列算式,并在此基础上,探讨了各设计参数的选择原则.     

单螺杆压缩机齿型的多圆柱包络原理

为提高单螺杆压缩机的耐磨与密封性能,结合单螺杆压缩机多直线包络及单圆柱包络原理,根据"多段啮合、分散磨损"提高星轮寿命的设计方法,提出了单螺杆压缩机的多圆柱包络啮合副,并给出其型线方程.采用这种新型线能使啮合副中的啮合点在整个星轮齿面上均匀移动,克服了国内外现有单螺杆压缩机啮合副星轮齿面上只有一条棱线接触、啮合副易磨损的致命缺陷.这种啮合副能大幅减小星轮磨损,提高单螺杆压缩机的寿命与容积效率,增加机器的运行可靠性,并且可采用铣削法加工,加工效率高,精度容易控制.     

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。     

单螺杆压缩机星轮动力学特性研究

对单螺杆压缩机在无理论啮合误差时星轮的准静态载荷进行了分析,建立了相应的力平衡方程组;同时,在考虑啮合副存在啮合传动误差的基础上,运用冲击动载理论及啮合副传动精度分析结果,建立了计算实际啮合动载的数学模型,并用实验加以验证．研究结果为星轮设计、啮合副抗磨、减振及压缩机摩擦功耗精确计算等提供了动力学分析基础．     

短幅内摆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内摆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,对螺杆-衬套副的密封原理也进行了分析。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,都具有一定的指导作用。     

变截面涡旋压缩机型线的研究

利用微分几何学中共轭曲面啮合原理,推导出涡旋齿啮合的基本条件方程式,并在此基础上提出了一种新的混合型线.通过描述新型线的设计及在AutoCAD上的实现过程,为变截面涡旋压缩机的设计工作提供了一种新的思路和方法.     

旋叶式压缩机的气缸型线研究

根据旋叶式压缩机的工作原理，提出了气缸型线设计的基本原则。通过泄漏分析，设计出由密封圆弧、过渡曲线、主曲线所组成的气缸型线并推导出各段型线的通用方程。压缩机的吸气容积、内容积比等与主曲线的函数形式相关。以抛物线、椭圆、三次曲线以及三角函数为例的研究表明，三次曲线构成的气缸型线具有最大的吸气容积而内容积比最小，适用于大排气量低压比的机器；椭圆型线的吸气容积最小而内容积比最大，适用于小气量高压比的机器；三角函数型线介于两者之间；抛物线不适宜作为气缸型线。型线的最小曲率半径一般出现在过渡曲线段的拐点上，可通过改变曲线形式及扩大过渡曲线范围得到理想的最小曲率半径值，以利于机器的加工。     

涡旋压缩机型线动力特性的研究

提出了涡旋压缩机等效缸径的概念,并将型线的高度、曹宽和壁厚化为３个独立的无量纲特征参数,通过对特征参数与型线结构参数的关系,以及特征参数对压缩机动力性能影响的分析,得到了轴向气体力和动涡盘旋转惯性力随特征参数的变化趋势,二者的变化趋势是相近的;它们随着齿高系数的增大而迅速减小,随着齿厚系数的增大而迅速增大,受槽宽系数的影响较小,给出了特征参数的优选范围,齿高系数一般应在０．４２－０．５２范围内,槽