圆弧母线逼近理论在双螺杆泵转子加工中研究及应用

摘要

本课题在对目前国内应用最为广泛的一类双螺杆混输泵螺杆型面和目前螺旋面加工中所用到的各种加工方法研究的基础上,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,并对此方法的加工原理及模型实质进行了剖析,确定了空间圆弧逼近螺旋面母线所受到的各种约束条件;从螺杆与刀具的空间几何关系出发,依次建立了逼近圆弧存在区域计算、存在区域验证及逼近圆弧参数优化的数学模型,同时对逼近误差的计算算法进行了研究;应用C++编制了相应的计算、优化及仿真程序,并对逼近圆弧母线求解系统进行了实用化处理,使得在给定不同规格螺杆轴截面廓形及导程等参数条件下,应用此系统即可计算出符合约束条件的逼近圆弧参数,为使计算系统操作方便;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,并且切削试验已进一步验证了此加工方法的实用性.

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

1.1课题背景

1.2双螺杆泵简介

1.2.1双螺杆泵应用范围

1.2.2螺杆泵工作原理

1.2.3螺杆泵的分类及各类型螺杆泵的性能和应用

1.2.4双螺杆混输泵螺杆转子廓形曲线

1.2.5课题研究对象

1.3目前国内外螺旋曲面加工现状

1.3.1国内外螺旋曲面的加工方法及发展趋势

1.3.2双螺杆混输泵转子的加工现状

1.3.3国内外加工螺杆方法的缺点和不足

1.4本课题的具体内容

1.5课题研究的目的和意义

2圆弧母线逼近法形成曲面原理

2.1圆弧母线逼近理论的简介

2.1.1螺旋曲面形成方法

2.1.2提出螺旋面圆弧母线逼近理论

2.2切削模型建立

2.2.1切削方法选择

2.2.2确定空间逼近圆弧的参数

2.2.3圆弧母线逼近法切削模型

3建立求解空间逼近圆弧的数学模型

3.1建立工件—刀具坐标系

3.2空间的坐标变换

3.2.1确定离散角度的范围

3.2.2坐标变换

3.2.3建立逼近圆弧存在区域数学模型

3.2.4逼近圆弧区域验证模型

3.2.5逼近圆弧优化计算

3.2.6逼近误差判定

3.3螺杆转子螺旋面外部位(Ⅱ)加工

3.4圆弧母线逼近法加工螺杆精度分析

3.4.1逼近圆弧螺旋面

3.4.2理论逼近误差计算

3.4.3刀具制造及安装误差对螺杆精度的影响

4数据仿真

4.1程序流程编制

5切削加工试验

5.1实例计算

5.1.1原始型线仿真

5.1.2逼近圆弧求解

5.2逼近圆弧参数分析

5.3实际切削模型设计及实验

6结论

参考文献

在学研究成果

致谢