【正文】 —— 陽螺桿扭轉(zhuǎn)角 1z? 243 270 324 236 264 300 —— 陰螺桿扭轉(zhuǎn)角 2zT 162 180 216 176 200 —— 不對稱齒形 導(dǎo)程 T T1=,T2= T1=,T2= T1=,T2= 長徑比 ? () () () () () 陽螺桿扭轉(zhuǎn)角 1z? 240 270 300 240 270 300 240 300 陰螺桿扭轉(zhuǎn)角 2zT 160 180 200 160 180 200 160 200 由以上兩式及表 可以看出： 1) 螺桿直徑和導(dǎo)程確定后，長徑比 ? 與扭轉(zhuǎn)角 z? 成正比； 2) 如前所述，螺桿的扭轉(zhuǎn)角變動范圍不大。 在陽轉(zhuǎn)子長度上螺齒的扭角H? 為： 20 0 ~ 32 0H? ? ?，本設(shè)計選取 300176。則可算出 12 ? ? ，此段與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相 接，根據(jù)聯(lián)軸器的直徑，為保證硬頂?shù)膹?qiáng)度，取 12d? =32mm ， 12l? =85mm。 ⑤ 56段：陽轉(zhuǎn)子螺旋線，已設(shè)計， 56l? =150mm。 三維圖如 42 所示： 42 陽轉(zhuǎn)子三維圖 2. 陰轉(zhuǎn)子 ① 12段：安裝軸承 ，選用軸承 7207C， 12d? =35mm， 12l? =25mm。 ⑤ 56段：與 34段相同 ， 56d? =42mm， 56l? =30mm。為此，在設(shè)計吸氣孔口是應(yīng)該滿足以下的要求： ① 吸氣孔口應(yīng)盡量減少對吸氣封閉容積的影響； ② 吸氣孔口的位置應(yīng)能保證齒間容積獲得最大程度的吸氣，以提高機(jī)器的容積利用率。轉(zhuǎn)子外殼可根據(jù)轉(zhuǎn)子的 尺寸來設(shè)計，呈橫放的 8 字狀，其內(nèi)徑根據(jù)轉(zhuǎn)子的外徑來設(shè)計，長度與轉(zhuǎn)子的長度相同。 圖 51 轉(zhuǎn)子機(jī)殼 圖 52 前機(jī)座 圖 53 后機(jī)座 機(jī)體 機(jī)體是螺桿膨脹機(jī)的主要部件，它由中間部分的汽缸及兩端的端蓋組成。機(jī)體材料選擇為灰口鑄鐵，牌號為 HT200. 軸承 選擇 在螺桿膨脹機(jī)中螺桿的受力如圖 54 所示 ，氣流對螺齒作用力 gaF ，可分解成沿軸向的力 gaaF 和徑向的力 garF ，在密封帶螺桿受到徑向力 drF ， 所以軸承將會受到螺桿軸所產(chǎn) 生的軸向力 和徑向力。軸承采用脂潤滑。 壽命短。軸封可選擇如圖 55b）所示的機(jī)械密封。螺桿膨脹機(jī)作為一種綠色環(huán)保的動力機(jī)械， 將本來是作為廢物排出的蒸汽轉(zhuǎn)化成動力的來源，既節(jié)約了能量又使得能量得以循環(huán)利用， 其應(yīng)用前景是很廣的，而目前關(guān)于這一方面的研究不是很多，如果可以進(jìn)一步深入研究并行成 一套標(biāo)準(zhǔn)就可以大批量的進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用，具有很大的發(fā)展以及研究潛力。這次算是我第一次比較獨立的去完成與專業(yè)相關(guān)的設(shè)計任務(wù)，由于涉及到的一些只是沒有學(xué)過，所以閱覽了很多書籍 ，對自己的知識庫有了一定的充實，而且學(xué)會了如何有效的去找資料。我衷心感謝老師給予的支持與幫助，我想以后再工作中也應(yīng)該有那種敢于動腦敢于創(chuàng)新的意識，和面對困難不能妥協(xié)的精神。 2 螺桿膨脹動力機(jī)的簡介 2 螺桿膨脹機(jī)特點 4 國內(nèi)外研究概況 5 螺桿膨脹機(jī)技術(shù)特點 23 螺桿公稱直 徑和長徑比 23 螺桿設(shè)計 25 第五章 膨脹機(jī)殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計 30 結(jié)論 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 23 導(dǎo)程和扭轉(zhuǎn)角 14 轉(zhuǎn)子各段齒曲線方程 8 型線方程和嚙合線方程 6 本課題研究的主要內(nèi)容及方法 1 第一章 緒論 作為畢業(yè)之前的一項學(xué)習(xí)任務(wù)，雖然我做的不夠好，但是我已經(jīng)盡力了。在最初我拿到題目的時候是毫無頭緒，不知從哪里著手，是張老師給我耐心介紹了課題的內(nèi)容并且指導(dǎo)著我一步一步的去完成，而且其間我有很多問題不懂去找張老師，老師都不愿其煩的為我解答，讓我很是感激。 我國關(guān)于螺桿膨脹機(jī)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)還不完善，本課題中是利用國家現(xiàn)有的關(guān)于螺桿壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn) GBT 1941020xx 和 JB/T24091999 來進(jìn)行膨脹機(jī)的設(shè)計 ， 利用了螺桿壓縮的 單邊不對稱銷齒圓 弧齒型。與氈 圈 油封相接觸的軸表面如經(jīng)過拋光且毛氈質(zhì)量高時，可用到滑動速度達(dá) 7~8m/s之處。圖 556b）可補(bǔ)償磨損后所產(chǎn)生的徑向間隙，且便于更換 氈 圈。 在螺桿膨脹機(jī)中，由于軸向力和徑向力都不大，故采用滾動軸承。 只要適當(dāng)安排轉(zhuǎn)子的螺旋旋向和機(jī)體上的吸排氣孔口，幾乎可以在任何位置安排吸排氣通道，對吸排氣通道的要求是平滑過渡和流速低，可以減少流動損 失。其形狀如圖 51所示。即力求孔口面積盡可能的大，氣流通道界面變化平緩。 ⑦ 78段：與 12段相同 ， 78d? =35mm， 78l? =25mm。 ③ 34段：為密封 ， 34d? =42mm， 34l? =30mm。 ⑦ 78段： 用作軸承軸向定位 ，與 34 段 78d? =47mm， 78l? =40mm。 ③ 34段： 34段是 過渡段，也用作軸承的軸向定位， 則有 34d? =47mm， 34l? =40mm。） 01 300? ? 02 200? ? 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1 1873n? 2 2809n ? 倒程（ mm） 1 180h? 2 270h ? 轉(zhuǎn)子螺桿長度 L(mm) L=150 節(jié)圓螺旋角 ? ?? 徑向直線修正長度 e ? 轉(zhuǎn)子的螺旋狀工作段以外的部分，按通常的轉(zhuǎn)軸要求進(jìn)行設(shè)計。 3) 對同一螺桿直徑而言，大螺旋角 對應(yīng)于短導(dǎo)程，小螺旋角對應(yīng)于長導(dǎo)程。 。近代螺桿壓縮機(jī)目前用 值多為1 或 ，降低相對長度 ，則螺桿直徑上升。 由于排氣量與螺桿直徑的平方成正比，相鄰系列螺桿直徑的排氣量數(shù)值差別較大，特別是在螺桿直徑較大時尤為顯著。確定螺桿直徑系列的原則是：在 最佳圓周速度的范圍內(nèi)，以盡可能少的螺桿直徑規(guī)格數(shù)來滿足盡可能廣泛的排氣量范圍。 6） EF 與 KL ① EK 方程 陰轉(zhuǎn)子上 EF 曲線為一圓心 2O ，半徑為 2tR 的圓弧，其方程為 : 222cossin{ ttx R txy R t?? （ 340） 參數(shù) t和變化范圍為 : 2122t z???? ? ? （ 341） 2） KL 方程 將 EF 的方程（ 340）代入坐標(biāo)變換式（ 25），得 : 1 2 1 11 2 1 1c o s ( ) c o ss i n ( ) s i n{ ttx R k t Ay R k t A??? ? ? ?? ? ? ? （ 342） 故有 : 121s in ( )tx R k tt ?? ? ? ?? 12 1 11 c o s ( ) s i ntx R k k t A???? ? ? ?? 1211 c o s ( )ty R k t??? ??? 12 1 11 s i n ( ) c o sty R k t A???? ? ? ? ?? 將上述諸式代入包絡(luò)條件（ 214），可得包絡(luò)條件為 1 /ti?? （ 343） 把式（ 343）代入式（ 342），整理后得 : 1212cos( / )sin( / ){ ttx R t iy R t i?? （ 344） 其參數(shù)變化范圍仍由式（ 341）確定。 ② IJ 方程 將 D點的方程（ 324）代入坐標(biāo)變換式（ 25），即得 IJ 方程為 ： 1 1 2 11 1 2 1c o s ( ) c o s ( )s i n ( ) s i n ( ){ ttx A i R e ky A i R e k? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 326） 參數(shù)變化范圍為 ： 1 1 1tJ? ? ??? （ 327） 陰轉(zhuǎn)子 IJ 曲線上任有點距陽轉(zhuǎn)子中心 1O 的距離可用下式表示 : 2 2 211xy? ?? （ 328） 將式（ 326）代入（ 328）中，得 ： 2 2 22 2 2 1( ) 2 ( ) c o s ( )ttA R e A R e i? ? ?? ? ? ? ? ? 即 2 2 2212 2()[ a r c c o s ] /2 ( )t tA R e iA R e ??? ? ? ??? ? （ 329） 2 2 22112 2()[ a r c c o s ] /2 ( )tI tA R e iA R e ??? ? ? ??? ? （ 330） 2 2 2212 2()[ a r c c o s ] /2 ( )tJJ tA R e iA R e ??? ? ? ??? ? （ 331） 221 1 1 1 12 c o sttb R R R R??? ? ? ? ③ J? 方程 在直角三角形 2ODP 中， 232cos ttReR? ?? （ 332） Z 在三角形 12OOJ 中， 22 2 2 3( ) 2 ( ) c o sJ t tA R e A R e??? ? ? ? ? （ 333） ④ 嚙合線方程 將 D 點方程 （ 324） 代入坐標(biāo)變換式（ 23）中，并考慮到包絡(luò)條件自然滿足，得到嚙合線方程為 ： 2 2 12 2 1( ) c o s ( )( ) s in ( ){ ttX R e iY R e i????? ? ?? ? ? （ 334） 其參數(shù)變化范圍仍由式（ 327） 確定。 3） I 點與 CD ① I點方程 陽轉(zhuǎn)子上的 I 點為一固定點，在 1 1 1oxy 坐標(biāo)系中的方程為 ： 1 1 12 1 1cossin{xbyb ???? （ 315） 而又三角形 1OIP 可知 ： 21 1 1 12 c o sttb R R R R ?? ? ? 11 1s ina rc s in R b ?? ? ② CD 方程 陰轉(zhuǎn)子上的 CD 曲線是與陽轉(zhuǎn)子上 I 點共軛的曲線，將 I 點方程（ 315）帶入坐標(biāo)變換式（ 26）得 ： 2 1 1 1 12 1 1 1 1c o s c o s ( )s i n s i n ( ){ x A i b ky A i b