锥形螺旋叶片下料的计算方法

要加工如图１所示的锥形螺旋叶片，一般是先下料再在胎具上成形为圆柱形螺旋叶片，并把它焊到半径为R的中心管上，然后在车床上采用靠模方法多次走刀将圆柱形螺旋叶片切削成锥形螺旋叶片。由此可见当锥角较大、长度较长时，采用这种加工方法，必须进行多次走刀，这样增加了加工工作量，费工又费料。介绍的方法是将已知空间一个导程的锥形螺旋叶片如何转化为在板材上下料的相应尺寸，并在胎具上成形，然后拼焊到半径为R的中心管上直接形成锥形螺旋叶片。采用该方法可以不进行切削加工或进行一次走刀即可完成锥形螺旋叶片的制作。方程式的建…     

圆锥体螺旋轴的制作

介绍了一种在锥形轴上绕制螺旋叶片的工艺制作方法。这种方法通过简单的计算和准确的近似绘图,可制作出具有阿基米德螺旋线的单个螺距的螺旋叶片,并可在锥形轴上绘出准确的螺旋线,使绕制螺旋叶片时能保证制作的准确性。     

圆锥体螺丝旋轴的制作

介绍了一种在锥形轴上绕制螺旋叶片的工艺制作方法。这种方法通过简单的计算和准确的近似绘图,可制作出具有阿基米德螺旋线的单个螺距的螺旋叶片,并可在锥形轴上绘出准确的螺旋线,使绕制螺旋叶片时能保证制作的准确性。     

斜螺旋叶片展开尺寸简易计算法

本文根据微分几何中的曲面间等距对应的性质,推导出斜螺旋叶片展开尺寸的简易计算公式,从而用叶片的已知参数表达出展开圆环的内、外半径及包角,具体计算时使用初等函数,与其它计算法的展开误差基本相等。一、斜螺旋面及叶片边界曲线方程如图1所示,以斜螺旋叶片导圆柱轴线为Z轴,设空间右手直角坐标系O—XYZ,则可得出斜螺旋叶片曲面∑(在一个导程内)的参数方程。     

螺旋槽锥形刀具的制造新工艺

锥形等螺旋角刀具可以明显改善切削性能,因此应用逐渐广泛。但是正确地制造锥形等螺旋角刀具比较困难,现用方法都不甚理想。本文分析推导了在普通立铣上利用角度铣刀加工等棱边宽度等导程刀具的工艺参数计算公式。可保证在一个工序中达到加工要求,比较准确实用。按此法加工出的锥形刀具,小端的螺旋角较小,大端的螺旋角较大,有利于刀具的结构刚性和切削性能。     

变厚齿轮的锥形蜗杆砂轮磨削方法

为实现变厚齿轮的精密高效磨削,提出锥形蜗杆砂轮连续展成磨削工艺。根据变厚齿轮的特性建立锥形蜗杆砂轮模型,分析锥形蜗杆砂轮磨削变厚齿轮的运动几何学原理;推导锥形蜗杆砂轮主要参数的计算公式,给出金刚滚轮单面修整方法,并运用解析计算法计算滚轮和砂轮接触线,从而求解锥形蜗杆砂轮齿面方程;基于软件MATLAB数字计算方法计算共轭齿面接触线,将其螺旋投影,获得啮合齿轮齿面端面廓形点坐标;通过与理论廓形对比得到量化的齿面廓形误差结果,分析结果验证了该磨削工艺的实际准确性,其对实现变厚齿轮的高效低成本精密磨削有重要意义。     

渐开线螺旋齿轮的成形磨削研究

结合渐开线螺旋面的形成原理,推导了渐开线处于某一位置时的渐开线螺旋面方程;依据盘状刀具加工螺旋齿面的基本原理,详细推导了盘状刀具加工螺旋齿面时的接触条件;在已知渐开线螺旋面方程的情况下,利用坐标变换得到了盘状刀具和渐开线螺旋齿轮所在坐标系之间的关系;通过求解接触条件式得到了接触线上的离散点,从而得到了接触线上的点在砂轮齿廓上所对应的离散点,通过点拟合得到了砂轮的成形齿廓,为渐开线螺旋齿轮的成形磨削提供了一种新方法。     

变螺距内锥螺旋叶片的制造

我厂加工一种特殊螺旋轴(见图1),螺旋轴底径是外锥形,在外锥上的螺旋叶片的螺距不等,这就需要加工10种不相同的特殊螺旋叶片。如按一般的方法加工,不仅生产周期长,成本高,而且制造误差较大,难以达到产品图纸要求。我厂采用正螺旋面的简便计算法与渐开线作图法相结合求作展开图,用5t吊车将螺旋叶片拉制成形,解决了这一制造难题,现介绍如下。     

用计算法求解斜螺旋叶片展开尺寸

斜螺旋叶片又称为阿基米德螺旋叶片,是机械工程上经常遇到的一种较难放样的钣金构件。过去,对正螺旋叶片的计算展开法及公式在很多资料中已有详述,但是对斜螺旋叶片的展开却仅限于作图法。因而长期以来,人们对这种叶片的制作一直采用三角形求实长的近拟展开法,此法不仅作图工作最大、不准确,而且常因线条繁多而出错,造成不应有的损失。为此,本文据斜螺旋叶片的成形原理,推导出求其展开尺寸的理论公式。实践证明,用此法展开斜螺旋叶片,不仅放样尺寸精度高,使用方便,而且工程技术人员可直接将放样尺寸及展开图画在构件图样上,极方便于工人的展开下料。     

锥形轴螺旋叶片的制作

介绍了在锥形轴上绕制螺旋叶片的一种简便实用的工艺方法，这种方法使用一块简易样板，直接划线切割，无需进行繁琐的运算和准确的绘图，现场操作十分方便。     

体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵原理及关键技术研究

在中国国家自然科学基金资助项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵的研究》,河北省回国留学人员择优资助经费项目《体外驱动全磁浮锥形螺旋轴流血泵研究》,以及流体传动及控制国家重点实验室(浙江大学)开放基金资助项目《磁悬浮外磁场驱动轴流血泵的研究》的共同资助下,开展体外驱动全磁浮锥形螺旋叶轮血泵(TMSCSI-BP-DOD)工作原理及关键技术研究,制造出物理原型样机,对研究取得的成果进行学术总结报告.为减少和消除血泵流道结构不合理引发的溶血和血栓问题,以减小血液流动剪切速度为目标,基于“静止进口导叶导轮+锥形螺旋叶轮转子+静止出口导叶导轮”的结构,提出一种体外驱动、在轴向和径向完全实现磁悬浮的新式血泵——TMSCSI-BP-DOD,建立起锥形螺旋叶轮转子及其流道内的血液学和流体动力学模型,模拟分析血液流场和流动规律.运用计算流体动力学(CFD)方法考察一定转动速度下,锥形螺旋叶轮转子叶片数、叶片螺距、转子锥度、进出口导轮叶片形状和导轮叶片数等参量对血泵流场、输出流量和压力的影响规律,模拟血泵结构参数变化对血泵性能的影响.通过仿真计算得到21条研究推论,归纳出5条研究结论.提出了TMSCSI-BP-DOD转子、叶片、导轮设计应遵循的7条设计准则:血泵进口端壳体和出口端壳体内表面应该设计成流线形状;进出口导轮应该设计成锥弧形曲面,并能与血泵进口端壳体和出口端壳体内表面相匹配;转子应该设计成锥形,转子锥度应该选取为9.46°;与转子对应的血泵壳体部分内表面应该设计成锥形,并与转子的锥度相同;锥形转子上的叶片应为螺旋状,且选取螺旋头数为3,即螺旋叶片数为3;锥形转子上螺旋叶片的螺距应该选取为35 mm;进出口导轮上的导叶片形状应设计成圆弧状,进出口导轮上的叶片数分别为8.为了解决血泵机械轴承在运转过程中由于磨损而引发血泵的失效,以及轴承摩擦热对血液可能产生的破坏作用,提出采用磁悬浮轴承(MSB)替代机械轴承的锥形螺旋叶轮血泵转子(RCSIP)径向和轴向混合被动式磁悬浮结构,构成了血泵锥形螺旋转子的轴向和径向磁悬浮轴承;建立了径向永磁轴承内磁环径向有偏移、轴向有偏移情况下轴向悬浮力、径向悬浮力的数学模型;建立了轴向永磁轴承动环轴向有偏移情况下轴向悬浮力的数学模型.采用ANSYS/Emag中的电磁场模块,仿真分析了不同气隙及径向偏移量下永磁轴承的磁力线分布,内磁环所受径向悬浮力与径向偏移量之间的关系,不同轴向偏移量时径向永磁轴承磁感应强度矢量分布,径向永磁轴承轴向悬浮力与轴向偏移量之间的关系.通过上述数值计算分析数据,得到了14条研究推论,归纳出10条研究结论.根据上述推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD轴向和径向永磁轴承设计所应遵循的5条设计准则:径向永磁轴承应该由轴向充磁的两个磁环组成;为保证产生足够的径向悬浮力,径向气隙g0应取值0.2 mm;轴向永磁轴承应该由轴向充磁的两个永磁环组成;为保证产生足够的轴向悬浮力,轴向间隙应控制在0.2 mm附近;为保证对血泵转子磁悬浮的稳定性,轴向和径向永磁轴承应该成对出现.针对血泵动力导线与控制导线穿越皮肤引起人体感染等问题,构思出体外磁场驱动方案——血泵转子驱动永磁铁采用高磁性永磁体NdFeB制成,运用永磁电机驱动原理,对线圈组加载交变电流来产生旋转磁场,对永磁转子产生旋转力矩,从而驱动转子持续转动.提出呈120°均匀周向排列的三线圈驱动系统和呈60°均匀周向排列的六线圈驱动系统等两种设计方案.针对旋转磁场的构建,以三线圈驱动方案和六线圈驱动方案为研究对象,应用ANSYS/Emag的电磁场模块通过剩磁、内禀矫顽力、转子内径、转子外径、转子与线圈中心距等参量仿真模拟了加载电流与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,以及线圈与永磁转子之间的距离与永磁转子上产生的驱动力矩之间的关系,得到了14条研究推论,归纳出5条研究结论.根据上述研究推论和结论,提出了关于TMSCSI-BP-DOD血泵转子外磁场驱动设计所应遵循的3条设计准则:转子上必须有4个径向充磁的永磁磁条;驱动线圈取为6个,且沿转子周向均匀布置;驱动线圈与转子之间的中心距应控制在40～60 mm之间,以保证永磁转子上产生足够的驱动力矩.为验证六线圈驱动方案正确性,分析驱动距离、驱动电流对永磁转子转速的影响规律,构建起TMSCSI-BP-DOD转子外磁场驱动实验装置,通过改变线圈组与转子中心距离,获得其在定值输入电流下永磁转子所能达到的最高转速与距离关系曲线;保持线圈绕组与永磁转子中心距一定,获得测量输入驱动线圈电流变化的情况下永磁转子最大转速与驱动电流的关系曲线.据此得到了2个推论,实现了距转子40～60 mm范围内无机械连接磁场驱动.为了验证所构思的新型血泵工作结构的可实现性,制造出TMSCSI-BP-DOD物理原型样机.以锥形螺旋转子、导轮及外壳等3个关键零件为对象,规划了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机零件的制造过程和制造工艺,编制数控加工程序,建立了血泵总装配流程图和装配步骤,得到了血泵物理原型样机的总装配图.通过机械制造,得到了锥形螺旋转子、导轮及外壳等实际加工体,通过测量,得到实际加工公差,证明上述3个关键零件的加工步骤、加工工艺流程正确.搭建了TMSCSI-BP-DOD物理原型样机实验测试系统,测试了血泵扬程与转速、流量之间的关系,血泵转速与控制器电流、电压和输出功率之间的关系,血泵扬程与功率和效率之间的关系,得到了5条研究推论,证明TMSCSI-BP-DOD的工作原理是正确的,其最高驱动转速可达5 750 r/min,对应的流量达2 L/min,压力达18.49 kPa,输出流量和压力可以满足人体辅助血液循环的要求,但尚不能满足完全代替人体心脏的要求.     

关于锥形铣刀螺旋槽导程和任一点螺旋角的测量与计算

<正> “等导程”锥形刀具是采用一种新工艺方法加工而成,沿刀齿全长的螺旋角是变化的(小端的螺旋角小,大端的螺旋角大),这就给我们测量螺旋角和导程带来了困难,为了解决这一问题,我们首先从“等导程”的圆锥螺旋线的形成来分析。一、等导程的圆锥螺旋线形成原理从圆锥顶点o沿锥面母线作一固定直线oy,如图1所示。设动点a自顶点o沿oy方向匀速移动。在此同时,圆锥绕其本身的轴线匀速转动,则a点将在锥面上形成一条螺旋线。假设     

一种绘制锥体螺旋叶片展开图的实用方法

一种绘制锥体螺旋叶片展开图的实用方法浙江轻工机械厂（３１０００４）胡河新，沙恩典无锡轻工业学院（２１４０３６）袁锡昌在轻工、化工、粮油加工机械中，锥体螺旋广泛用于输送、压榨等场合。但在常见资料中，又很少介绍它的叶片展开画法。即使有也是用三角形法找点，...     

螺旋离心泵的原理与设计方法

推导了介质质点在螺旋离心泵叶轮叶片工作面和负压面上的螺线运动方程。提出了螺旋离心砂水力设计方法，列举了螺旋离心泵水力设计，计算与绘形例子。本文对螺旋离心泵设计和研究具有实际指导意义。     

螺旋渐开线齿轮的齿面生成研究

针对圆柱型螺旋渐开线齿轮不易滚削加工的问题,构造出一种碟形螺旋渐开线齿轮,使其滚削加工成为可能。根据齿轮啮合原理及特殊的加工方法,由产形齿条的齿面方程,推导了碟形螺旋渐开线齿轮的渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的方程。采用MATLAB编程得到碟形螺旋渐开线齿轮齿面的点三维坐标值。由生成的齿面上点的三维坐标值,在Pro/E中构建了碟形螺旋渐开线齿轮精确实体模型,为该齿轮的接触分析与有限元分析奠定了基础。     

螺旋渐开线齿轮的齿面生成研究

针对圆柱型螺旋渐开线齿轮不易滚削加工的问题,构造出一种碟形螺旋渐开线齿轮,使其滚削加工成为可能。根据齿轮啮合原理及特殊的加工方法,由产形齿条的齿面方程,推导了碟形螺旋渐开线齿轮的渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的方程。采用MATLAB编程得到碟形螺旋渐开线齿轮齿面的点三维坐标值。由生成的齿面上点的三维坐标值,在Pro/E中构建了碟形螺旋渐开线齿轮精确实体模型,为该齿轮的接触分析与有限元分析奠定了基础。     

组合曲面叶片的螺旋加工刀位轨迹生成

为提高叶片加工质量和改进现有螺旋加工方法,提出了一种新的针对组合曲面造型叶片的四轴螺旋加工方法.该方法在叶片曲面造型过程中,将叶片曲面分割为叶盆、叶背、前缘和后缘四个区域.根据组合曲面叶片造型,提出了组合曲面叶片螺旋加工刀位轨迹生成方法和切触点的计算公式.最后,基于UG软件平台,以二次开发方式编制了相应的数控编程模块.生成了连续光滑的叶片螺旋加工刀位轨迹.试验结果表明,该方法能够实现叶片的四坐标螺旋加工,并可有效提高叶片的加工质量.     

围压下自振喷嘴空化起始能力试验及应用研究

开展喷嘴空化起始能力研究,对增大射流破岩效果,提高深井钻井的速度具有非常重要意义。利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,通过试验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较,结果表明在更深的井底或更高的围压条件下,自振空化喷嘴比普通锥形喷嘴具有更大的起始空化数和更强的空化起始能力,最大起始空化数达1.67,而锥形喷嘴最大值仅为0.54。现场试验也证实了自振空化喷嘴钻头在增加进尺、提高机械钻速方面有更显著作用。     

自振喷嘴空化起始能力实验研究

利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,实验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较。结果表明,在更深的井底或更高的围压条件下,自振空化喷嘴比普通锥形喷嘴具有更大的起始空化数和更强的空化起始能力,最大达1.67,而锥形喷嘴的最大起始空化数仅为0.54。现场试验证明,自振空化喷嘴钻头对提高机械钻速具有更显著的作用。     

螺旋叶片压缩机综述

系统介绍了一种新出现的容积式回转压缩机—螺旋叶片压缩机。详细阐述了其主要构成部件、工作原理和基本结构; 全面分析了其热力特性和动力特性等工作特点; 给出了压缩室工作容积及压力随转角变化的计算式; 进一步探讨了节距变化函数对压缩机工作特性的影响、欧氏联轴节的可靠性、螺旋叶片的选材及其加工安装等问题。