大型冷库螺杆压缩机几何特征及型线优化研究

目的 针对大型冷库系统用螺杆压缩机的型线设计与优化问题,建立型线几何特征计算数学模型,为螺杆压缩机型线设计与优化提供理论依据。方法 以目前广泛采用的GHH型线为研究对象,基于本文采用的型线几何特征计算方法,发现GHH型线的接触线不连续。采用圆弧-圆弧包络线共轭曲线对代替原始GHH型线中的圆弧-圆弧共轭曲线对,实现接触线的连续,提出修正的GHH型线。进而以修正的GHH型线为研究对象,分析节圆半径、齿高、双边长度等型线参数对接触线、啮合线、泄漏三角形等型线几何特征的影响。结果 研究发现,泄漏三角形的面积与节圆半径、导程呈线性正相关,与齿高、双边长度呈线性负相关,其中双边长度对泄漏三角形的面积影响最大。具体地,当节圆半径由48mm增大至60 mm时,面积利用系数由0.462减小为0.427,接触线长度由174.5 mm增大至182.2 mm,泄漏三角形面积由1.7mm²增大至8.2mm²。结论 本文建立了转子型线几何特征快速计算数学模型,对GHH型线进行了优化,实现了螺杆转子接触线的连续,揭示了型线参数对型线几何特征的影响规律,为转子型线优化提供了...     

罗茨泵圆弧转子型线研究

本文提出了两种罗茨泵圆弧转子型线，其一，转子峰形为圆弧，谷形为其代轭曲线，其二，转子谷形为圆，而其峰形为它的共轭曲线，文中分析了两叶，三叶和四叶罗茨泵转子情况，提供了转子啮合的几何关系式，给出了转子理论型线和实际型线的解析议程式，推算出容积利用系数的关系式，并通过电算给出了λ＝f(Rm/R)的关系表及参数选择范围。     

几种干式螺杆真空泵转子型线特性的研究

对4种干式螺杆真空泵转子型线--多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形齿型线、单头等螺距梯形齿型线和单头等螺距凹齿型线进行了研究,包括:型线方程、面积利用系数、几何抽速及加工制造等特性.对各型线几何抽速和面积利用系数公式中的重要变量进行了讨论.得出以下结论:双边对称圆弧型线长径比λ取值范围为1～2,单头螺杆型线的内外径比p取值范围0.30～0.45,导程外径比ξ接近1.在相同的转子几何参数条件下,单头凹齿型线比其他2种单头型线的抽速大.     

圆弧包络线在罗茨转子型线设计中的应用

罗茨转子是罗茨鼓风机、罗茨压缩机、罗茨流量计和罗茨真空泵等设备中最关键的核心部件。罗茨转子的设计成功与否，对这些设备的性能至关重要。本文使用计算机动画编程的方法，对圆弧包络线的生成和性质进行了研究，并将其应用于罗茨转子型线的设计中。文中还引入了形状系数c和峰顶系数c1，详细给出不同类型的圆弧型线的罗茨真空泵容积利用系数随形状系数c和峰顶系数c1的变化情况。文末给出了一个转子加工的实例。     

圆弧-摆线-渐开线型罗茨泵转子型线参数选择范围

罗茨泵转子型线是罗茨泵的关键。零流量压缩比高的罗茨真空泵、湿式罗茨泵真空泵和罗茨鼓风机均要求泵工作时转子与壳体之间及两转子之间气体泄漏较小，这样可改善泵的低压下性能，即提高泵的抽气效率。转子型线为“圆弧－摆线－渐开线”就可以满足这一要求。文中给出了泵的参数选择图，从图中可以看出泵的参数选择范围，文中说明了该图边界的性状．由该图可查出泵的容积利用系数λ同转子顶圆半径Ｒｍ与节圆半径Ｒ之比 Ｒｍ／Ｒ以及同渐开线压力角α的关系。 λ＝ｆ（Ｒｍ／Ｒ，ａ）。图中用计算机绘出了几个比较特征参数下转子型线及其啮合情况，借此可根据实际需要来选择系的转子型线参数。此种转子型线工艺性良好。可仿型法加工（只需两个工位）。还可以用范成法加工其渐开线部分，余下部分用成型铣刀加工。若以范成法加工型线渐开线部分时，设计转子型线时可选取渐开线基圆半径ｒ为整数．以便于其工艺装备的设计。     

罗茨真空泵圆弧型转子型线设计及加工

罗茨泵转子型线的研究是罗茨泵设计的核心部分，圆弧型转子型线为广泛应用的罗茨泵转子型线之一。圆弧转子型线的设计中，首先实现转子理论型线的设计，然后基于理论型线，设计转子的实际型线和铸造毛坯型线。本文在实际型线和铸件毛坯型线的设计过程中，提出基于共轭特性的圆弧线实际型线和铸件毛坯型线设计方法，大幅简化了分析设计过程，并以此为基础，设计了70L/s罗茨泵圆弧转子型线及其粗加工和精加工方法。     

螺杆真空泵平滑连接摆线型转子型线设计及分析

螺杆泵转子型线的设计是螺杆泵研究的重要内容之一。摆线转子型线是一种常用的型线，型线位于节圆外的部分为外摆线，位于节圆内的部分为内摆线。选取合适的齿顶圆半径和节圆半径，分析构建了转子型线外摆线和内摆线方程及齿顶圆和齿根圆方程；设计了单头对称的摆线型螺杆泵转子型线及转子，并以此为基础，分析了转子容积利用率与相关参数的关系，为摆线型罗茨泵的设计奠定基础。     

螺杆膨胀机转子型线特性研究

螺杆膨胀机在能量回收领域具有广阔的应用前景,转子型线是其设计、开发的基础。本文分析转子中心距、相对齿根深度和转子齿数等对型线参数的影响,并计算转子的变形。研究结果表明：转子长径比和相对泄漏三角形面积均随中心距及相对齿根深度的增大而减小,随阴转子齿数的增大而增大;面积利用系数随相对齿根深度及阴转子齿数的增大而增大;接触线长度随相对齿根深度的增大而增大,随阴转子齿数的增大而降低;转子齿根直径在阴转子齿数较大时较为接近;转子吸气侧齿顶位置变形较大;中心距、齿根深度和齿数等特征参数优化匹配是确定转子型线的重要环节。     

电算法求罗茨泵转子实际型线

本文叙述了由罗茨泵转子的理论型线求实际型线的方法、步骤。说明了根据理论型线求实际型线公式的推导。用电子计算机求实际型线的方法及其特点，并给出了电算程序。推导了该型线所围成的转子面积计算公式及面积利用系数公式。 以上内容经过实际运用证明能够得到比较精确的计算值，计算速度快、节省时间，同时也探索了利用计算机进行辅助设计的途径。     

圆弧型罗茨型线的解析计算

罗茨型线的转子被广泛地用于风机、真空泵及柴油机的增压器中。常用的有两叶直齿的;也有三叶或四叶螺旋齿的。转子型线由一对共轭齿廓所组成,有渐开线型、圆弧型和摆级型等。关于渐开线型的设计计算资料较多。《真空技术报导》七二年第五期上已有专文论述。而圆弧型的计算资料甚少,仅在A·M·Kan著的《罗茨鼓风机的计算、结构和试验》一书中曾叙述了园弧型罗茨型线的几何问题及作图法。本文从园孤型罗茨型线的啮合理论出发,推导了型线的解析计算法。为工厂在绘制型线样板及制造刀具靠模时提供了较为严密和精确的方法。 一、园弧型罗茨型线…     

湿式罗茨真空泵转子型线研究

本文论述了湿式罗茨真空泵特点，多圆弧──渐开线转子型线参数，并对该型线参数进行分析，给出了不同Ｄｍ／Ａ值下的λ—ａ及γ—ａ值表，还绘制了函数λ＝ｆ１（ｚ，α）和γ＝ｆ２（ｚ，α）两个曲线图。应用这些数据表或曲线图，可进行湿式罗茨真空泵转子型线参数选择，也可以对圆弧──渐开线型罗茨增压真空泵转子型线、直排大气气冷罗茨真空泵转子型线以及罗茨鼓风机转子型线的参数进行选择。文中最后给出一湿式罗茨真空泵转子型线参数选择实例。     

偏心圆弧罗茨转子型线的研究

罗茨真空泵的转子型线有很多种。本文主要介绍一种国内未见使用的新型转子型线——偏心圆弧转子型线。实际上，偏心圆弧转子型线在国外已有提出，只是由于计算困难等原因，这种型线没有在国内得到应用。本文对该种型线进行了设计研究并予以完善，该型线的众多优点也即显示出来，希望能够供同行参考。     

一种适于直排大气的罗茨干泵转子的型线与结构

IC装备制造业是国家发展战略的重要行业。在该行业中,70%的工作需要在对洁净度要求苛刻的真空环境下进行。而在用于IC装备制造业的干式罗茨泵中,一对罗茨转子的生产成本占总成本的40%左右。罗茨转子是罗茨真空泵的最关键的核心部件。本文基于啮合原理,通过计算机动画编程和理论计算,提出一种适合直排大气罗茨干泵的转子型线,并对型线和转子结构进行改进,使加工更为简单。分析了容积利用系数和转子间隙分布,并得出结论：（1）改进型线的容积利用系数的改变量在5%以内,对抽气性能影响不大;（2）转子啮合时的间隙分布绝对误差在0.025mm以内,并不影响泵的热力学及抽气性能,验证了结构改进的合理性。文末还介绍了一个改进结构罗茨转子加工的实例。     

高形转子基于渐开线齿廓的型线构造方法研究

为进一步提升渐开线转子的最大形状系数以实现泵的轻量化和降低径向泄漏。基于渐开线齿廓的构造方法,提出了具有渐开线齿廓的转子型线。先后构建了高形转子的渐开线型线方程,给出了其最大形状系数的计算方法,分析了转子间的型线干涉与改善。结果表明:顶圆弧能有效降低径向泄漏,提高泵的容积效率;0°～5°齿顶半角下的最大形状系数提升了2叶下的9.3%～4.3%,3叶下的13%～6.2%,4叶下的13.9%～5.8%;峰渐开线型线包括过渡用和共轭用两部分,过渡段与配对转子的型线基点存在干涉;替代的凹圆弧型线段既可避免型线干涉,也利于缓解转子系统的动不平衡,且加工简单。     

泵用低周向泄漏圆弧转子的新型线研究

为实现罗茨泵圆弧转子的低周向泄漏、无闭气现象、造型参数化和尺寸最优化。从7个方面构建出第1、2两类新型线的参数化方程;后以节圆半径和周向弧半角为设计变量,转子副所占方体空间的轻量化为目标函数,构建优化模型;最终就闭气现象,给出谷部型线段上的新避让型线。结果表明:新型线的主圆弧圆心为不位于峰轴上的偏心圆弧;新型线的低周向泄漏是以降低最大形状系数和增加泵体积为代价的,叶数越多、周向弧半角越大,牺牲越大,应优选2叶第1类新转子;谷部的新避让圆弧能有效消除闭气现象,且简化加工等。为泵其它型线的低周向泄漏,提供一种全参数设计与造型方法。     

机械定量用新型罗茨转子的研制

该文通过对罗茨泵原理进行分析,结合设计用途,总结径距比的实际意义,选择圆弧渐开线型作为研究对象,对传统双转子罗茨叶轮进行啮合分析,总结圆弧和渐开线型的啮合关系,根据啮合关系推导出关键设计参数公式,从而明确了解传统圆弧渐开线型啮合的局限性,对传统叶轮啮合关系进行改进,重建数学模型进行公式推导,总结分析创造出用于不同于传统线型的大径距比的罗茨转子型线,从而使家庭用水的定量装置更容易实现。     

一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

一种适用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子新型线,其端面型线依次由齿根圆、摆线、齿顶圆和渐开线线顺序相接组成;该型线的主要特征是:当端面型线沿轴向作变螺距螺旋展开过程中,转子螺旋导程由排气端向吸气端逐渐增大,同时其渐开线的发生圆半径则逐渐变小,使转子齿形面的齿顶宽可以保持不变,因此能够增大吸气端的吸气容积,降低排气端的气体返流泄漏,从而提高泵的抽速和极限真空度.文章中给出了端面型线的极坐标方程、轴向展开方程和渐开线发生圆半径的计算方程,可供设计人员参考借鉴。     

爪式真空泵爪式转子型线的构建理论研究

研究了爪式真空泵曲爪型爪式转子型线的构建过程;得出半径比和爪顶圆弧角是影响转子几何结构的重要参数,进而分析了这两个参数的变化对爪式转子几何结构和爪式真空泵工作性能的影响。针对现有爪式转子型线的缺点,提出一种新型圆弧爪式转子型线;并将新型圆弧爪式转子与现有曲爪型爪式转子在气体流动和受力变形方面进行比较,研究结果表明新型圆弧爪式转子有效地提高了爪式转子的工作性能,改善其应力分布且减小其最大变形。     

一种腰部为椭圆线的罗茨真空泵转子型线设计与分析

转子作为罗茨泵的关键零部件之一,对产品的整机性能具有重要影响,而转子设计的核心是转子型线的设计。本文以腰部椭圆线为基础开展转子型线设计,转子位于节圆内的型线由椭圆线构成,位于节圆外的型线由椭圆线的共轭曲线组成。设计中首先确定位于腰部的椭圆线及其啮合角,然后应用两个转子间的啮合关系,分析求解型线位于节圆外的共轭曲线,从而获得整个转子型线。最后,设计了抽速为70 L/s的罗茨泵转子,并分析了转子容积利用率与独立可变参数的关系。该型线与顶部为椭圆线的转子型线相比,容积利用率可大于50%,优势明显。     

罗茨泵转子样板线切割机加工的输入数据计算研究

本文谈及的罗茨泵转子型线为多圆弧──渐开线型。大型转子多用仿型法加工，仿型加工用转子样板是在线切割机上加工的。在计算线切割机输入数据时考虑了转子的移距（仿型加工后的转子为实际型线）及线切割机的钼丝直径（包括加工时烧蚀宽度）。文中提出“精度”概念，并给出了以“精度”求步长的计算公式。最后给出了电子计算机框图和一实际例子的电子计算机打印结果