单螺杆压缩机螺旋啮合副型线设计及加工方法研究

对于单螺杆压缩机来说,一种性能良好的螺旋啮合副至关重要。主要是对新型螺旋啮合副型线进行设计,并对此种型线的螺旋啮合副加工技术进行研究。     

单螺杆压缩机圆柱面包络型线参数化建模分析

通过总结目前现有单螺杆压缩机啮合型线类型,并对每一种啮合副型线优、劣进行了概述,针对其中圆柱包络型线啮合副进行详细的讲解和分析,同时对此种啮合副型线通过现有的数学工具和三维软件进行实际建模,验证单螺杆压缩机圆柱包络啮合型线的可行性。另外还通过现有仿真技术模拟了单螺杆压缩机啮合型线理论设计与实际三维模型成型过程仿真。整个参数化建模分析与研究过程可以帮助相关工程人员在实际设计过程中提高设计效率,同时可以作为同行业研究单螺杆压缩机型线啮合副时的参考方法。     

单螺杆压缩机型线设计及加工技术研究

对一种新型的单螺杆机啮合副型线的设计方法和几何特性进行了探讨，分析了啮合副动态啮合过程，并对单螺杆型线加工技术做了分析和总结。     

国内外单螺杆压缩机的发展及其啮合副型线研究

本文介绍了国内外单螺杆压缩机的发展概况，分析了对其啮合副型线的基本要求，讨论了四种啮合副型线，重点分析了“圆台二次包络啮合副”的特点，最后提出通过优化刀片位置及刀片数简化加工此种啮合副星轮用滚刀的制作难度。     

斜齿轮啮合线位置及长度的数值仿真

通过分析斜齿轮啮合过程,提出一种斜齿轮啮合线位置及长度的计算方法。通过数值仿真研究了斜齿轮啮合线位置及长度的时变规律。以某车辆变速器斜齿轮传动系统为例,确定了输入、输出轴斜齿轮副的啮合线位置,计算了啮合线长度总和,获得了随斜齿轮旋转位置时变的啮合线位置及长度总和,并讨论了螺旋角对斜齿轮的啮合线长度总和的影响。结果表明:与直齿轮不同,斜齿轮的啮合线长度连续周期变化。存在一个或几个特定的螺旋角,使斜齿轮的啮合线长度总和不变。     

基于时变啮合刚度与齿侧间隙的斜齿轮副动力学研究

为研究斜齿轮副啮合过程中螺旋角与驱动扭矩对斜齿轮副动力学特性的影响,建立了基于时变啮合刚度与齿侧间隙的斜齿轮副6自由度弯扭轴耦合动力学模型.利用斜齿轮副瞬时接触线,计算理论时变啮合刚度;结合齿侧间隙函数,通过4阶龙格库塔数值积分法,求解斜齿轮副的振动响应,分析螺旋角与工况对斜齿轮副振动响应的具体影响.研究发现,随着螺旋...     

新型平面螺旋齿线圆柱齿轮及其加工方法

为提升圆柱齿轮的加工效率与齿轮副承载能力,提出了一种新型的平面螺旋齿线圆柱齿轮与该齿轮的快速成形方法,即采用旋转大刀盘快速铣削齿轮,刀盘上按平面螺旋线(阿基米德螺旋线)布置多个刀杆与刀具连续切削齿轮齿槽,平面螺旋线螺距与被加工齿轮齿距相等,刀盘旋转一圈,被加工齿轮旋转一个齿,实现对齿轮的连续快速加工,通过VERICUT加工仿真验证了该方法的可行性;并研制专用加工机床,实施新型齿轮的加工;阐明了加工出的平面螺旋齿线圆柱齿轮的主要参数,其凹齿面齿线半径略大于凸齿面齿线半径,轮齿呈微鼓形,可以减弱齿轮副啮合偏载。通过对平面螺旋齿线圆柱齿轮副进行三维模拟啮合分析,得出平面螺旋齿线圆柱齿轮副接触区间主要分布于接触齿面中间的部分区域,且轮齿两端受力逐渐变小,有效减少了轮齿两端齿根处的弯曲应力,提升了齿轮副承载能力。     

行星滚柱丝杠副螺旋曲面啮合机理研究

行星滚柱丝杠副是一种通过多个滚柱与丝杠及螺母之间螺旋曲面啮合传递动力与运动的传动机构。基于多头螺纹结构特点,建立了丝杠、滚柱和螺母螺纹的曲面方程。利用啮合曲面的连续相切接触条件,通过引入丝杠、滚柱或螺母螺旋曲面沿轴线移动的矢量,提出一种行星滚柱丝杠副啮合点位置与轴向侧隙的计算方法。在此基础上,推导得出丝杠和滚柱与螺母和滚柱之间的啮合方程以及轴向侧隙公式,将该啮合方程与现有计算方法进行比较验证其正确性,并进一步分析了当丝杠、滚柱和螺母牙型角相同时行星滚柱丝杠副的啮合点位置、轴向侧隙以及啮合螺旋曲面之间的轴向间隙分布。结果表明:丝杠和滚柱的啮合点会偏向二者螺纹牙顶;螺母和滚柱的啮合点位于螺纹中径切点处;为实现无侧隙设计,丝杠、滚柱和螺母应具有不同牙厚。     

环面蜗杆副接触线蜕变与对称修形参数的关系

在蜗杆副Ⅰ型和Ⅱ型接触线研究基础上,应用空间啮合原理,探求和分析蜗杆副齿面上含蜕变点的特殊接触线型式。首先对啮合方程和接触线方程进行严格的数学分析和推导,得到接触线蜕变点的方程并求出蜕变点,接着对环面蜗杆副接触线蜕变点进行分析,划分了蜗轮齿面上接触线型,分析了接触线型对蜗杆副啮合性能的影响。并进一步例证研究了接触线蜕变点和对称修形下参数之间的关系,为蜗轮齿面的修形提供数据参考,为现场蜗杆副装配提供了参数的选择范围。     

螺旋变性展成法加工锥齿轮副的建模与仿真分析

针对螺旋锥齿轮副接触区呈现对角线接触的传统加工,提出了一种新型的螺旋锥齿轮加工方法-螺旋变性展成法。该方法大轮采用展成法加工,小轮采用螺旋变性法加工。给出了刀具和工件的加工运动关系,利用齿轮啮合原理,分别建立了加工大轮和小轮的刀盘切削面方程及啮合方程。并由此获得大轮和小轮的齿面方程。依据齿面方程分别构建了齿轮副的三维模型,并进行啮合仿真分析。分析结果表明,使用螺旋变性展成法加工螺旋锥齿轮副可以从理论上避免接触区呈对角线接触的现象。     

单螺杆压缩机啮合副啮合特性研究

啮合特性是衡量啮合副好坏的重要指标。分析了单螺杆压缩机啮合原理,研究了啮合副必须满足的3个特性:气密性;齿面特性;加工工艺性。对设计单螺杆压缩机啮合副有一定的参考价值。     

单螺杆压缩机啮合副啮合特性研究

啮合特性是衡量啮合副好坏的重要指标,应用啮合理论推导出圆柱———圆柱包络的单螺杆压缩机啮合副的诱导法曲率和润滑角的计算公式,计算出不同转角下的具体数值,为啮合副的设计提供了理论依据。     

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。     

Experimental studies of the tooth wear resistance with different profiles in single screw compressor

The single screw compressor has been used in gas compression and refrigeration systems. However, the durability is not good as expected for the wear of its meshing pair. In order to improve the wear resistance and operation life, several new profiles of meshing pair have been proposed, but most of these new profiles have not been applied in products or verified by experiments. In this paper, an eccentric wheel abrasion test device was designed to investigate the wear resistance of different meshing pairs. Results show that dispersing abrasion area and making connect area continuous can improve wear resistance.     

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。     

同向啮合共轭齿廓副参数化建模及特性分析

针对同向啮合共轭齿廓建立了以中心距、螺棱直径、螺槽直径及螺棱系数为参数的啮合线方程,并基于啮合线反转法建立了同向共轭齿廓副构造模型。通过仿真系统分析了同向啮合共轭齿廓副的啮合特性：自清洁楔角随啮合位置变化,瞬时啮合点处圆弧切线垂直于两螺杆中心连线,啮合点的瞬时相对运动速度最大且恒等于转速乘以中心距。研究结果为系统研究同向啮合共轭齿廓设计理论提供了新的途径。     

双圆弧齿圆柱蜗杆传动齿形参数的优化设计

本文以综合承载能力为目标函数,给出了双圆弧齿圆柱蜗杆传动齿形参数的优化设计方法。     

单螺杆压缩机星轮与螺杆啮合位置的误差分析

通过对单螺杆压缩机核心部件——星轮与螺杆啮合位置进行误差分析,从而为啮合副型线设计、星轮与螺杆加工专机的设计及加工工艺方法等一系列技术工作,提供有效的理论论据.     

单螺杆压缩机星轮齿磨损问题的研究

单螺杆压缩机由于其星轮齿的快速磨损，而未能在市场上显示出其应有的优点。星轮齿的磨损问题已成为制约单螺杆压缩机进一步发展的技术瓶颈。结合星轮齿磨损问题的研究历史，本文在对大量失效星轮齿调研分析的基础上，对星轮齿的磨损行为进行了分析，发现加工精度的提高和星轮齿材料的改进无法解决星轮齿磨损的根本问题。星轮齿磨损的必然原因是星轮齿前后侧不平衡的油膜力附加于星轮的正向圆周力。提出需要从两方面着手以提高星轮齿寿命：（1）型线的改进，并结合改种型线啮合副的加工，如多圆柱包络啮合副；（2）是基于油膜作用力的型线参数优化设计，以减小或消除油膜附加力对星轮齿的作用。目前，多圆柱包络啮合副单螺杆压缩机已进入样机试制阶段，有望全面提高星轮齿寿命。