外切圆弧母线逼近法加工双螺杆混输泵转子技术的研究

摘要

螺杆泵是一种技术水平要求很高、加工复杂的机械设备，目前已广泛应用在石油、化工、食品、医药、环境等工业部门。随着沙漠油田、边际油田及卫星油田的开发，多相混输系统的重要性和进一步推广的必要性愈来愈显现出来，其中，双螺杆混输泵是多相混输系统中的技术关键，采用这种系统的输油方式可以直接输送从油井开采出来的未经处理的多相混合物，从而简化了集输流程，减少了油田基建投资，同时增加了油井产量。因而，双螺杆混输泵作为多相混输系统的核心设备(多相混输泵中的一种典型代表)具有广阔的应用和市场前景。但是国内对螺杆转子的加工较多的在普通车床上采用成形车削法进行，此法在加工效率、加工精度及螺杆表面质量上存在不足，这些使得双螺杆混输泵的制造远不能满足国内市场的需求，同时限制了螺杆泵性能的进一步提高。 在针对目前螺旋面加工中所用到的各种加工方法研究的基础上，本课题在国内首次提出了一种新的螺杆加工方法-外切圆弧母线逼近法，并分析此方法的加工实质，确定了空间圆弧逼近螺旋面母线所需的条件；从工件与刀具的空间几何关系出发，依次建立了刀具外圆求解计算、验证及参数优化的数学模型，同时研究逼近误差的计算算法；应用高级程序语言编制了相应的计算及优化程序。 大量理论分析与实例运算的结果表明外切圆弧母线逼近法在加工此类双螺杆混输泵螺杆转子中具有精度高、效率高等特点，并且切削试验己进一步验证了此加工方法的实用性。

目录

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1绪论

1.1课题的背景

1.2双螺杆泵混输泵概述

1.2.1螺杆泵的分类及应用

1.2.2双螺杆泵混输泵的基本结构、工作原理及工作过程

1.2.3双螺杆混输泵的转子型线及其几何特征

1.3螺杆泵转子加工技术国内外研究现状及发展动态

1.3.1国内外研究现状

1.3.2螺杆泵转子加工技术的发展动态

1.4双螺杆泵转子新型加工方法

1.5课题研究的目的、意义和主要内容

1.5.1研究目的和意义

1.5.2主要研究内容

2双螺杆泵转子螺旋面成形原理研究

2.1螺旋面的成形原理

2.2双螺杆泵转子新型加工技术原理

3转子螺旋面理论模型的建立

3.1确定工件-刀具坐标系的建立

3.2坐标变换

3.2.1螺旋曲面的离散

3.2.2坐标变换

3.3刀具数学模型的建立

3.3.1建立逼近圆方程

3.3.2求解逼近误差

3.3.3数学模型的建立

3.4螺杆转子外部位加工

3.5干涉判定

3.6螺杆的加工精度分析

3.6.1转子螺旋面数学模型的建立

3.6.2逼近误差计算

3.6.3螺杆加工精度的影响因素

4系统软件的设计

4.1软件的组成模块

4.2主要模块的设计

5实例计算及其试验加工

5.1实例计算

5.1.1已知数据

5.1.2求解计算

5.2试验加工

6结论

参考文献

在学研究成果

致 谢