螺杆式压缩机型线间隙的数学模型_A_H_维诺格拉多夫

压缩机技术.956年第l期(总51期)一由洲~叫洲洲,尹~,,,,,州尸,代,-司卜碑-~-~....曰,户.一一螺杆式压缩机型线间隙的数学模型(俄)A.H.维诺格拉多失等内容提要本文提出了螺杆压缩机转子之间的型线间隙计算方法。该方法种转子和机亮热变形的共同作用,对转子和机壳表面形位工艺误差以及从动转子型线减少方法和减少值均有考虑。该计葬方法借助电子计葬机可用于计葬任意非对称齿形的转予给定端面上任意位二的型线间稼。由容积和能量指标基本决定的螺杆压缩机的机能质量,在很大程度上取决于转子的实际啮合间隙值〔1〕。为了补偿机器工作时产生的热变形租力变形,转子端面上需有微小的间隙。实际河隙误差(离散)值取决于文献〔3〕归纳过的一系列几何参数误差。在存在几何参数误差、机器处于运转和运动联系的动态条件卞利用尺寸链理论来计算曲线螺旋面啮合间隙精度是不可能的。上述大量因素可做总和计算,借助电子计算机使机器精度模型化。本文所提出的计算方法的基础是型线间除模型。该方法建立在对由诸孤立点的座标给定的转子啮合表面相互作用.的研究基础上。给定点皆位于转子理论接触线上。由于螺旋面的螺距不变,空间啮合在于转子轴垂直的断面上由平面啮合取代。在这种情况下,间隙值取决于齿形的相对位置,即在型线,如主动转子的型线位置给定时,在平面上可以见到从动转子有两个独立的(上接36页)五、结论气阀弹簧应力松弛速率的大小,主要与材料种类、材质、热处理状态和质量、制造质量、初始应力大小及应力幅度、工作温度、振动频率等等因素有关。本文授讨间题及所作试验均在这些因素基本相同条件下进行的。1.装机试验表明,经松弛处理同末经松弛处理的阀簧的寿命相差3~4倍,断后复原测量的阀簧的缩短量相差6~8倍。这说明松弛处理是降低阀簧在使用过程中应力松弛速率行之有效的方法,是提高阀簧寿命的有效途径。2.松弛处理是阀簧制造工艺中内在质量重要筛选方法。3.松弛处理可获得较稳定的工况弹簧力,使同阀片上获得均匀弹簧力,改善阀片的运动规律,提高阀片、阀簧寿命。4.松弛处理操作简单,工艺稳定性好。5.松弛处理适用于所有活塞式压缩机气阀弹簧和内燃机的气阀弹簧。今考文献〔门大连工学院金相热处理教研室:欢金属热处理》,19阳年〔招〕《活塞式压缩机设计》,机械工业出版社1974年DOI:10.16051/j.cnki.ysjjs.1986.01.0021,36年第i期(总81期)压缩机技术型线位移值—顺丸、了:轴移动的△x、△y,尚有绕原点O:形成的回转角么甲(见图1)。aretg}y,}下不下不丁)〕eos(aretg}y:1.}x,1、一。rc:g二华毕里一。*(t、一,。)As;。oy少u切(aretgdx:/’d甲dy:/d二借助分别归入△x、△y以及△辛的每个元素误差值的确定,运用该方法可描述出机壳和转子的工艺误差对端面间隙值的影响。求出△x、△y和△甲,则能确定端面间隙值ST,ST,△z土△xeos日土△ysine士△ysin日士△沪r*sin(刀一O)土土△S,(i)式中么z一型线给定点上从动转子型线减少值;r。一原点oz到型线接触点的距离;O一轴线x:与型线的法线之间的夹角,刀一线段O:O,与O:A:之间的夹角(图1中,下标哎n》表示齿形前面的数值,一厂标《T多表示齿形背面的数值),△S--t用于计算由转子和机壳热变形引起的端面间隙值改变的追加值。该值由下式确定:△S`二△:eosy,+△t:eosy、+△t、eos口(2)代入原始数据并化简(2)式后,得到(3)式:△兮二a口、:;一`)〔材反再丽十甲又再灭cos(arc`g一幸贫卞式中a。、久一转子和机壳的材质线胀系数,t;、t。一分别为给定端面的转子温度与正常条件下的转子温度;t,一轴承之间的机壳温度;A一轴l’aJ距,二,、y、一座标系(x刃:九)中从动转子型线接触点的座标;xZ、y:一座标系(x:o飞y;,中主动转子型线接触点的座标,沪一型线参数。型线某一任意接触点上的法线倾角由下列公式决定:日二aretg〔dx:/d甲)/(dy之/d甲)〕(4)式中dx扩d沪和d凡d/华一从动转子型线方程按一给定接触点型线参数得出的导数。工艺误差计有:吸入端轴间距误差△A;转子齿顶圆的纵截面型线误差值△K,主动转子和从动转子压出端轴承膛孔中心相对吸入端铿孔轴心的位移值△x:,,,△y、::,△x。,,△yoZ,主动转子积从动转子在规定位置上时螺纹部分的径向窜动仇△R、、,△R、,△Rx,,△y:。总和上述工艺误差时可将△x。△对七入(1)式。如果转子安装在滑动轴承上,则要再补充由吸入端轴承上的转子浮动引起的多项误差△孙。,,△-y。。、,△勒。,,△丁。:以及由压出端转子浮动引起的误差△x,。,,△y:,,,八`、。L`:,△y,。:。总和上述元素误差,得到:△x=△A(1一L/H十1、L/H勺十(△x“名一△x。一)l(一L/H一l、L/H勺+(△x阳:一△x。、:)(1一L/I一刃4一,11才:/H协十(△X,、一八二、,`,性一L万i一卜飞,L;/H勺十(△R::一八火、。」卜么x:压缩机技术i,。6年第z期(总,:期)△y==(△y。:一△v。:)·(i一L/H一1;L:/H昌)+(△y,,:一△y,。:)(1一L/H一1:L;/HZ)+(△y,:;:一△了,川)(i一L/H+l:L:/H名)+(△R,:一△R,;)+△y,(5)式中L一吸入端轴承中心端面到压出端端面的距离,L:一转子螺纹部分长度;H一转子支架之间的距离,△x’、△y’一计算得以引起顺轴x:,熟方向位移和绕原点O:回转角的误差的追加值。位移值△x’、△y`和绕原点O:形成的回转角△中由主动转子和从动转子的端面齿距误差△几:T、△f,:n、△f,:T、△fPZ。引起,}司时也由主动转子和从动转子螺旋线倾角误差△口飞、△风和转子间相互轴向位移值△z引起。另外,倾角误差△刀:、△刀2可视为带端面齿距误差的追加值。对于主动转子来说,其追加值为:1,〔tg(刀.十△刀:)一tg口,〕r/:’,对于从动转子来说,则为:1,〔tg(刀:+△刀:)一tg刀:〕/r:。式中口:、几一分别为主动转予和从动转子的螺旋线倾角,r:、r:一转子基圆半径。与充油式螺杆压缩机不同,“干”式螺杆压缩机中,转子通过齿轮传动自身具有运动联系。这时,从动转子齿形有一附加回转角F,,or/r.o式中F,o,一传动的运动误差,r吕一从动转子基圆半径。将大量误差总和后,即有下式:△x,==A/eos{△f,:T/r:+l:〔tg(夕:.+△口:)一tg夕:〕/r:}一Aeos{△f,:T/r:+L;〔tg(刀:+△刀:)一tg刀:〕r:}△y’=Asin{△f,:T/r,+L;〔tg(刀:一△刀:)一tg刀:〕/r:}△甲二一△f。;二/r:一L;〔tg(刀,+△口:)tg刀i〕/r`+△fz:T/r:+11〔tg(刀:+△几)一tg刀:〕/r:+F`,。r/r:+△:B:/(2兀扩x至+y孟)(6)式中B:一从动转子螺旋线螺距。这样,依据(3)一(7)式确定了总和数值后,就可根据(1)式求得在任意位置、具有任意齿形的转子端面啮合间隙值。决定螺杆压缩机压出和吸入两平面之间间隙高度的转子螺旋面法线上的间隙值等于:S;,=STeosaretg〔B,/(2二:i)〕(7)式中B、一主动转子螺旋线螺距。本文所提出的方法,可在零件工艺误差及运转诸因素起作用的条件下,实现转子型线啮合间隙模拟化。该方法可用作螺杆压缩机机能数学模型的组成部分〔JJ,并能借助电子计算机以中OPTPAH程序表达。参考文献〔i〕n.A.安德列耶夫.《螺杆压缩机》,造船1业出版社1961年版〔2)U.r。希萨苗耶夫等:《螺杆压缩机工作机构热变形引起的型线间隙变化的计算方法》,苏麦`《压缩机的设计、研究、工艺和生产组织》1977年版〔3)A.H.维诺格拉多夫等:《螺杆压缩机型线间隙的质惫鉴定》《机械制造高校通报》1969年哑7侠西汉中汉江机床厂情报室任大力译自(俄)《机械制造高佼通报》,1985,袍6`,..,叼,臼,,.`山.曰月,.峪,叼..`..侧由性.,“尸,,1曰准护协曰,目、.1叼`,`,`,叼...、.