Mathematic软件在单螺杆容积计算中的应用分析研究.pdf
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1、书书书计算机应用 年 期(总第 期)软件在单螺杆容积计算中的应用分析研究凌永骧,张华宗(沈阳空气压缩机制造有限公司,辽宁 沈阳 ;日立压缩机(苏州)有限公司,江苏 苏州 )摘要:通过介绍空气压缩机的大致概况,同时对单螺杆主机主要尺寸参数设计过程特性作了详细介绍。针对根据目前单螺杆容积计算的复杂性,没有完整的相关计算程序,通过借助计算机软件 强大的计算功能,从而完成目前单螺杆容积计算的难题。根据单螺杆设计相关资料汇总,并集合目前计算机相关软件快速计算相关结果,绘制相关简图。关键词:软件;空压机;单螺杆主机;螺杆设计参数中图分类号:文献标志码:文章编号:()收稿日期:,(,;(),):,:;引言目
2、前工业用空气压缩机主要分为活塞式、螺杆式,其中螺杆式分为双螺杆式、单螺杆式,但是目前单螺杆式压缩机主机设计资料没有完整的设计过程及较准确的设计计算方法。本文的重点是通过实际工作中所积累的相关资料,同时集合了相关资料总结出比较实用的设计方法及计算公式。通过 软件工具,能够快速准确地计算出单螺杆压缩机的基元容积,这样可以避免实际工程中由于基元容积的计算涉及到多重积分所涉及到繁琐的计算步骤。计算机应用 年 期(总第 期)另外根据相关资料中数学模型的建立,推导出单螺杆容积计算的相关公式,基于 软件,从而实现对目前单螺杆容积计算难点的解决。单螺杆基本型线的成型分析和型面方程分析与介绍在不考虑螺杆进气口缺
3、口的影响,图 中为一完整的螺杆与星轮组合,并假定二者之间的接触线(叶片二侧接触线相当于刀刃直线)与螺杆轴线处于同一平面,在螺杆与星轮间的啮合运转中,由于星轮叶片上的接触线始终为同一条直线,而在螺杆槽的二侧面上接触线却在不断移动。因此星轮叶片的接触线上任一点在螺杆槽螺旋面上的啮合轨迹即为一条曲线。换句话说,螺杆与星轮二者间的啮合点 对于星轮来说,其位置始终固定在接触线的某一点上,而对于螺杆来说,此啮合点是不断移动的,其移动的轨迹为空间螺旋线,则进一步可确定整条啮合线(即接触线)在螺杆上移动的轨迹为一空间螺旋面。此接触线一方面在垂直于星轮轴的平面内绕着星轮轴线转动,另一方面又绕着螺杆轴线转动。这二
4、个转速之比等于二者的齿数之比 。根据这个分析和其他既定的几何参数,就可确定任一啮合点 在螺杆上的移动轨迹(螺旋线)方程。进一步推论下去(使 沿接触线移动),即可得到整个接触线上的移动轨迹(螺旋面方程)。螺旋槽二侧螺旋面形状完全相同,仅仅相差一个随半径变化的相位角。于是,根据同一个型面代入不同的起始条件,即可求出二侧型面的参数坐标。图 由于螺杆为圆柱形,其螺旋面是母线,按一定规律绕自身轴线旋转形成的,故采用圆柱坐标(不用直角坐标)。根据母线又在星轮叶片二侧星轮轴线转动这一特点,采用星轮转角 和母线上各点与星轮中心的距离 转动半径 为参变数,求解型线方程最为简单。图 上个符号参数解释如下:星轮叶片
5、右侧接触线(母线)上任意点 螺杆螺旋槽侧面上与 相啮合的螺旋线上的任意一点 当 转至 角时,刚好与 相互啮合的位置 星轮旋转中心 螺杆旋转轴线 通过 点与 平行的直线(与 组成的平面与星轮轴线垂直,始终在这个平面内移动)绕 点转动的角度(以 为 角的起始位置)与 的垂直距离(即螺杆与星轮间的中心距离)与螺杆外圆柱面的垂直距离 连线通过螺杆右端点 时之 角由图中几何关系得:()()连线通过螺杆右端点 时之 角(由图中几何关系得:())至 的回转半径 星轮叶片外圆半径 绕 的回转半径 螺杆外圆半径 螺杆与星轮相互啮合时,由 转至 刚好与 绕啮合,在这同一段时间内,绕 转过的角度(角度在 的垂直平面
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