船用燃油雙螺桿泵轉子齒形設計及加工技術研究.pdf

1、雙螺桿泵作為一種外嚙合螺桿泵,因其具有結構緊湊、脈動小、吸入能力強、輸送介質粘度適應范圍廣、輸送流量大、平穩(wěn)可靠、使用壽命長等優(yōu)點,被廣泛應用于造船、化工、食品、油田、熱電廠、煉油廠、環(huán)保等領域。隨著我國工業(yè)高速發(fā)展,國內對雙螺桿泵需求越來越大。然而,國內雙螺桿泵生產廠家自主設計能力不足,設計齒形單一、加工均勻性差,常常會出現(xiàn)運行不平穩(wěn)、功率損耗大、磨損快等問題。因此,開展雙螺桿泵轉子齒形設計及加工方法研究,對改進螺桿泵性能,提高我國雙

2、螺桿泵自主研發(fā)能力具有重要的理論和實用雙重價值。
　　本文以船用燃油雙螺桿泵轉子為研究對象,基于齒輪嚙合原理,運用解析幾何方法,分析了螺桿副的相互運動關系,提出了基于直線修形的二次圓弧修形法,建立基于Pro-E平臺的三維模型,對主從螺桿虛擬裝配模型進行空載動態(tài)干涉分析;并開發(fā)出螺桿轉子型線計算機輔助設計軟件;進而,結合空間包絡理論,設計出了圓弧修形螺桿加工專用成型刀具。具體研究內容如下:
　　(1)基于雙螺桿泵的四類密封條件

3、和型線嚙合特性,推導轉子坐標轉換方程,利用幾何法、共軛原理推導出主從螺桿轉子理論齒形方程。在分析螺桿運動情況的基礎上,提出從動螺桿齒形徑向直線修形法的一次修形,及圓弧修形法進行二次修形的螺桿齒形優(yōu)化方法,結合齒輪嚙合原理及坐標變換關系,推導出主桿包絡共軛齒廓曲線。
　　(2)結合Pro/E軟件建立修形后螺桿三維模型,對主從螺桿進行虛擬裝配,分析在空載狀態(tài)下螺桿副的動態(tài)接觸情況,以檢驗螺桿齒形型線設計的合理性;針對燃油螺桿齒形設計計