渐开线罗茨压缩机转子型线的改进研究与动态仿真

对传统渐开线罗茨压缩机转子型线的不足进行了分析,推导出改进后的三叶罗茨转子的型线方程。利用三维软件完成了三叶罗茨转子的参数化建模和动态仿真。与传统渐开线型罗茨转子相比,改进后的转子的面积利用系数有所提高,啮合过程也更加平稳。     

罗茨真空泵转子型线的研究

采用减小压力角的方法,对传统渐开线转子型线进行改进.根据啮合原理,对转子型线进行参数化设计,并同传统渐开线转子的面积利用系数做出了比较,研究表明,改进后的渐开线转子型线,比在同样结构下的传统型线的面积利用系数有所降低,但其重合度随压力角的减小而增大,提高了转子传动的平稳性,同时提高了转子传动的承载能力,延长了使用寿命,具有一定的应用价值.     

罗茨风机的全啮合转子型线构建

针对罗茨风机转子在制造加工和生产维修过程中,其转子啮合型线难以光滑连接或不连续问题,本文根据罗茨风机两转子的运动规律和型线啮合特性,构建出罗茨风机能够实现完成啮合的转子型线,分别为圆弧—圆渐开线转子型线、圆弧包络线转子型线和摆线型转子型线,得到各转子的组成型线方程,在此基础上研究了各型线的啮合特性和面积利用率,同时构建出三叶罗茨风机转子型线。     

罗茨机械增压器新型转子设计及加工研究

针对传统渐开线罗茨转子存在参数干涉和加工效率较低的问题,设计了采用滚切法加工的大模数、少齿数的新型渐开线罗茨转子。以一对四齿转子为例,分析了刀具参数和转子齿形的关系,设计出滚切法加工转子的大齿顶圆弧滚刀,研究了变位系数对转子重合度和面积利用系数的影响,得到了较为理想的转子齿廓。在此基础上,采用CATIA V5软件的二次开发技术,通过CATIA的宏模块和布尔运算功能实现转子的虚拟加工,验证了刀具设计的正确性,并在数控滚齿机上加工出了转子实物。结果表明:通过合理的刀具设计和齿廓参数的选择,可以得到满足工程使用要求的新型罗茨转子,转子滚切法加工工艺效率较高、通用性好,为罗茨转子的设计制造提供了一种新途径,具有一定的应用价值。     

各种齿型罗茨泵面积利用系数的计算及比较

罗茨泵在鼓风、抽粗真空等工业上有着广泛的应用。所用罗茨泵大都以渐开线——圆弧齿型为主。本文认为:圆弧——渐开线面积利用系数(λ_j)并不是最理想的。在使用效果方面,三叶的圆弧齿型将优于二叶的渐开线齿型。提高罗茨泵效率的办法有多种,如提高转     

螺杆转子齿形中圆弧—圆弧包络线啮合副的研究

圆弧-圆弧包络线是螺杆转子中应用最广泛的基本组成段。阐述了圆弧-圆弧包络线的生成原理,分别采用几何法和基于齿廓法线法的解析法,推导出圆弧-圆弧包络线啮合副的型线方程及其啮合线方程,并以SRM圆弧对称齿形、SRM-D齿形等为例,展示了各种圆弧-圆弧包络线啮合副的典型组合及其改进过程,为转子型线的后续演化提供参考。     

罗茨鼓风机渐开线型转子型线的改进设计

分析了传统渐开线型罗茨鼓风机转子型线上的不足及其原因,设计出新的开线型转子型线,改进后的新型线与传统型线相比,具有面积利用系数高、噪声低的优点。     

扭叶罗茨鼓风机转子型线改进设计与内流数值模拟分析

高效率、低噪音一直是罗茨鼓风机设计的发展方向。传统扭叶罗茨鼓风机相比直叶罗茨鼓风机在降噪方面具有一定的优势,但在效率方面差强人意。针对已有扭叶转子型线的不足,基于几何啮合原理,对传统外圆弧加包络线型型线进行了改进,提高了面积利用率系数。利用Fluent软件对该型线罗茨鼓风机进行内流场数值模拟,分析其内部气流流动规律,提高了罗茨鼓风机的设计效率,为改进罗茨鼓风机的性能提供依据。     

罗茨真空泵的新齿形线的研究

介绍了传统渐开线齿形存在的不足之处,并研究出一种新型的罗茨真空泵转子型线,根据齿轮啮合原理与参数方程相结合的方法,准确、真实地描述了的新型转子型线的完整齿廓.解决了传统渐开线齿型存在的型线干涉、困气等问题,使两转子在运行的过程中达到很好的啮合效果.为新型转子型线的数字化设计,啮合分析、动态仿真、运动学和动力学分析提供了新的理论依据.     

罗茨鼓风机渐开线型转子的改进分析

提出了罗茨鼓风机渐开线型转子型线的一种改进方法,并对改进后的转子面积利用系数、重合度等参数进行了分析。以一种罗茨增压器的转子为例,在不同压比条件下,对改进前后两种转子的排气压力和流量脉动进行了对比分析。分析表明,改进的转子型线在特定工作条件下具有优势,为这种型线的应用提供了理论依据。     

双螺杆真空泵新型变速螺线型转子的研究

针对现有渐开线型螺杆转子存在尖点与泄漏通道的问题,提出一种新型变速螺线型螺杆转子。基于螺线理论和啮合原理,建立了变速螺线构建理论,推导了型线方程,研究了不同旋转角函数对变速螺线生成过程和截面面积利用率的影响。通过解析求解和受力模拟,对比了现有的和所提出的两种转子的性能,结果表明:变速螺线型螺杆转子具有较好的啮合特性,连续光滑的空间接触线,齿根处应力分布平缓;并且变速螺线型螺杆转子有较好的级间密封效果和受力特性。     

基于最佳面积利用系数的罗茨风机转子叶型优化设计方法

针对中小企业设计能力薄弱的实际情况,对三叶罗茨风机转子啮合情况进行了详细分析,建立了一种便捷的转子叶型设计方法:首先根据转子外圆半径R和中心距a,确定节圆压力角α,确定转子渐开线啮合起始点和终止点,进而确定渐开线发生线在基圆上的滚动角(α+α'),确定转子渐开线位置α'。在此基础上根据R0=2Z(R-a)ξ/π(0.787 8≤ξ≤0.927 7),基于最佳面积利用系数,利用现代优化算法确定最优R0,最后以工厂实例3L4系列罗茨风机渐开线转子叶型为例,详细介绍了转子设计和优化求解的过程。     

基于泛函的涡旋型线典型型线研究

针对涡旋压缩机涡旋型线设计研究中单一型线形状设计的不合理性，推导了笛卡尔坐标表达和弧函数表达方法的变换关系，研究了平面曲线的曲率半径固有方程表达方法；针对可取函数类广义泛函集成涡旋型线方程系数的四种典型变化趋势（主要包括系数规律性变化和无规律性变化）来选取系数，对四类典型型线的渐开啮合特性进行了详细推导并得出其涡旋型线图形，说明了四类典型弧函数涡旋型线均具有渐开啮合性，均能构成涡旋型线。研究结果为广义泛函集成涡旋型线的工业应用奠定了理论基础，拓宽了涡旋型线的设计思路。     

直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合效率分析

经过齿形优化,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的共轭外齿轮齿廓,利于解决内外齿轮硬齿面加工问题.就其啮合性能,提出了直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合性能之一的重合度和啮合效率的计算公式,并进行了算例比较.结果表明,直线-圆弧齿廓内齿轮副的重合度小于同模数同齿数的渐开线齿廓内齿轮副;在仅探讨几何参数和啮合参数影响的情况下,直线-圆弧齿廓内齿轮副的啮合效率明显高于渐开线齿廓内齿轮副.     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

基于无侧隙啮合方程的角变位齿轮副参数化建模一致性分析

根据齿轮设计的无侧隙啮合方程,运用PTC/Creo软件,通过对角变位齿轮副啮合角的求解和渐开线齿廓的复合曲线与螺旋线的分度圆柱面投影曲线的创建,实现轮齿齿廓的可变截面扫描参数化建模。具有齿数与螺旋角的选取范围无限制的特点,保证了齿轮的参数化模型与几何尺寸的一致性,有效提升了齿轮的建模精度与设计效率,为进一步实现角变位齿轮副的变位系数的优化设计和有限元分析提供了解决方案。