NURBS螺杆转子啮合线设计方法的研究

摘要

螺杆压缩机转子型线设计和优化过程中,组成曲线段的类型众多,方程各异且多变,计算过程复杂。为了实现转子型线的简捷设计,提高设计效率,提出一种将NURBS曲线引入螺杆转子啮合线设计的新方法。首先对典型的曲线类型进行分析和总结,推导出适用于各曲线类型的统一表达式;然后对啮合线各段进行插值拟合,并推导高阶连续曲线拼接算法,解决了分段NURBS曲线在公共端点处的连续问题,实现了啮合线在节点区间内无限可微;最后以复盛型线为例,生成由一段式NURBS高阶连续表达的啮合线,计算其曲率变化,并对其转子型线做动力学分析。结果显示转子型线的光顺性和传动性能均得到显著提升,验证了该方法的可行性与高效性,还极大地简化了计算过程。