【正文】 14 單邊不對(duì)稱擺線 — 銷齒圓弧形線 9 第三章 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì) 8 轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) [1]王維 .螺桿膨脹機(jī)內(nèi)體積膨脹過(guò)程與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 [J]， 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào) ,1995, 02. [2] 魏文榮，楊明友 . 螺桿膨脹機(jī)在低溫余熱發(fā)電中的應(yīng)用 [J]， 水泥 ,1995， 09 . [3] 陳建和 ,葛洪 . 汽液全流螺桿膨脹機(jī)發(fā)電新技術(shù)應(yīng)用 [J]， 節(jié)能 , 20xx， 06 . [4] 王維 . 汽液兩相螺桿膨脹機(jī)的定熵膨脹功率特性 [J]， 熱能動(dòng)力工程 , 1995， 06 . [5] 李漢炎，李學(xué)鋒，毛潤(rùn)治，胡亮光 . 小型太陽(yáng)能熱動(dòng)力用螺桿膨脹機(jī) [J]， 太陽(yáng)能學(xué)報(bào) ,1994， 04. [6] 王維 .以汽水混合物為工質(zhì)的螺桿膨脹機(jī)工作過(guò)程及特性分析 [J]， 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào) , 1995， 01. [7] 胡亮光 ,龐風(fēng)彪 ,王之安 ,范文伯 ,呂燦仁 . 中低溫能源全流發(fā)電螺桿膨脹機(jī)的性能及實(shí)驗(yàn)研究 [J]， 工程熱物理學(xué)報(bào) ， 1989， 04. [8]汽液全流螺桿膨脹機(jī) [J]. 中國(guó)高?？萍寂c產(chǎn)業(yè)化 , 1995， 10. [9] 孫富德 . 螺桿膨脹機(jī)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用 [J]， 山東煤炭科技 , 20xx， 03 . [10] 劉杰 ,徐文軒 ,趙巖 . 螺桿膨脹機(jī)在制冷循環(huán)中應(yīng)用的 探討 [J]， 低溫與特氣 ，1988， 02. [11]曹鋒，邢子文，束鵬程 .雙螺桿轉(zhuǎn)子的受力分析 [J]， 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào) ,20xx， 03. [12]董天祿 .離心式 /螺桿式制冷機(jī)組及應(yīng)用 ， 北京 ， 機(jī)械工業(yè) 出 社 ,20xx， 10： 140165. [13]劉小平，王平 .平行雙螺桿機(jī)構(gòu)的發(fā)展及應(yīng)用，輕工機(jī)械， 20xx,01:2024. [14]吳根華，邢子文，束鵬程 .淺析雙螺桿制冷壓縮技術(shù)，機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)， 20xx， 09：911 [15]何小柏 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) ， 北京 ， 高等教育出版社， 20xx， 11:147149 [16]熊偉，馮全科 .雙螺桿壓縮 機(jī)齒間間隙分布計(jì)算，西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 07：第 38 卷第 7 期： 683685. [17] .螺桿壓縮機(jī)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 1986,.02:1516. [18]螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和同步齒輪基本參數(shù)及尺寸 機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家機(jī)械工業(yè)局，20xx， 01:25. [19]王維 .螺桿膨脹機(jī)內(nèi)題記膨脹過(guò)程與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 [J]，天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 1995， 06，第 1 卷第 2 期： 2830. [20]鄭娛泉 .螺桿膨脹機(jī)的研究 [J]， 四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)， 1991,10，第 3 期第 4 卷：150164. 目 錄 前言 致謝 通過(guò)這段時(shí)間的辛苦和努力，現(xiàn)在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成，這離不開那些在我做畢業(yè) 設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和老師，其中最感謝我的指導(dǎo)老師張發(fā)軍老師。 這種 密 封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但摩擦較大，只用于滑動(dòng)速度小于 4～ 5m／ s 的地方。 根據(jù) 公式 ： ()p r aP f XF YF?? pf 為載荷系數(shù)， X,Y 分別為徑向和軸向動(dòng)載荷系數(shù)， rF ， aF ，分別為軸承所受到的徑向和軸向載荷 ，可算出軸承所承受的當(dāng)量載荷。具體尺寸，減零件圖。 ⑥ 67段：與 23段相同 ， 67d? =37mm， 67l? =40mm。 ⑥ 67段： 為密封段， 為了加工的方便與 45段設(shè)計(jì)相同 67d? =52， 67l? =30mm。 陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速： 1 1 160 /n u D?? 陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速： 21/n n i? 節(jié)圓螺旋角 ? ： 11( / )warc tg h D??? 國(guó)標(biāo) JBT20491999 規(guī)定螺桿壓縮陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的尺寸如下表 ： 表 螺桿壓縮機(jī)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子尺寸 轉(zhuǎn)子公稱直徑 0D 中心距 A 節(jié)圓直徑 齒高半徑 外徑 陰轉(zhuǎn)子直線段 ? 陽(yáng)轉(zhuǎn)子 1WD 陰轉(zhuǎn)子 2WD ? 陽(yáng)轉(zhuǎn)子 1D 陰轉(zhuǎn)子 2D 63 80 64 84 100 80 64 96 105 96 125 100 80 120 120 參照表表 和表 可計(jì)算出螺桿膨脹機(jī)的參數(shù)，列于表 中： 表 螺桿膨脹機(jī)的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子參數(shù) 參數(shù) 陽(yáng)轉(zhuǎn)子 陰轉(zhuǎn)子 齒數(shù) 1 4z? 2 6z? 中 心距 A（ mm） 80a mm? 節(jié)圓直徑 Dw（ mm） 1 64wD ? 2 96wD ? 齒根圓直徑 Di（ mm） 1 64iD? 2 55iD ? 齒頂圓直徑 D（ mm） 1 105D? 2 96D? 齒高半徑 R（ mm） R= 扭轉(zhuǎn)角 （176。 通常，節(jié)圓圓柱面上的螺旋角 1? 不大于 60176。帶括號(hào)的直徑只適用于不對(duì)稱齒形，其中以 160、 200、 250、 315 最為常用。 ③ 嚙合線方程 把 DE 的方程（ 335）代入坐標(biāo)變換式（ 23），并與包絡(luò)條件式（ 338）聯(lián)立，即得到其嚙合線方程為 ： 2 2 2 12 2 2 1212c o s ( )s in ( )( a r c c o s ) /XiYik iA? ? ?? ? ???????????????????? （ 339） 其參數(shù)變化范圍由式（ 336）確定。 ③嚙合線方程 把 BC 方程（ 39），帶入坐標(biāo)變換 (23),并與包絡(luò)條件（ 312）聯(lián)立，得到嚙合線方程為 ： 222cossin{ tX R R tY R t???? （ 314） 式（ 314）表明，銷齒圓弧的嚙合線是與銷齒圓弧一樣的圓弧。但使接觸線頂點(diǎn)與轉(zhuǎn)子齒頂圓交點(diǎn)距離略有增大，使通過(guò)泄漏三角形的泄露量增加。 （ 2）坐標(biāo)變換 螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子型線上的每一點(diǎn)，都可以表示在上述四個(gè)坐標(biāo)系中，這些坐標(biāo)系之間的變換關(guān)系式如下： a)動(dòng) 做 標(biāo)系 11 1oxy 與靜坐標(biāo)系 1 11OXY 的變換 1 1 1 1 11 1 1 1 1c o s s i ns i n c o s{ X x yY x y????? ? ? （ 22） b）動(dòng)坐標(biāo)系 2 2 2oxy 與靜坐標(biāo)系 2 2 2OXY 的變換 2 2 2 2 22 2 2 2 2c o s s i ns i n c o s{ X x i y iY x i y i????? ? ? （ 23） c）靜坐標(biāo)系 1 11OXY 與靜坐標(biāo)系 2 2 2OXY 的變換 1221{X A XYY??? （ 24） d）動(dòng)坐標(biāo)系 11 1oxy 與動(dòng)坐標(biāo)系 2 2 2oxy 的 變換 1 2 1 2 1 11 2 1 2 1 1c o s s i n c o ss i n c o s s i n{ x x y Ay x y A? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 25） e）動(dòng)坐標(biāo)系 2 2 2oxy 與動(dòng)坐標(biāo)系 11 1oxy 的變換 2 1 1 1 1 12 1 1 1 1 1c o s s i n c o ss i n c o s s i n{ x x y A iy x y A i? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? （ 26） （ 1）齒曲線方程及其參數(shù)變換范圍 螺桿膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)子型線通常由多段組成齒曲線相接而成。 （ 2）形成較為合適長(zhǎng)度的連續(xù)接觸線。 如果在齒間容積開始擴(kuò)大時(shí)，不能立即開始吸氣過(guò)程，就會(huì)產(chǎn)生 吸氣封閉容積。如果轉(zhuǎn)子間的接觸線不連續(xù)，則在高壓力區(qū)內(nèi)的氣體將通過(guò)接觸線中斷缺口，向低壓力區(qū)泄漏。 直接驅(qū)動(dòng)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的熱源應(yīng)用范圍如下： 蒸汽參數(shù)： － ， 溫度 300 ℃ 熱水參數(shù)：壓力 以上的熱水，溫度 170 ℃ 80年代初，在世界能源組織 IEA 的資助下，美國(guó)水熱電力公司設(shè)計(jì)、建造了 1MW 大型螺桿膨脹機(jī)發(fā)電機(jī)組，并分別在新西蘭、意大利和墨西哥作了實(shí)驗(yàn)。 60 年代初，美國(guó)勞倫斯輻射實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了高溫用石墨螺桿膨脹機(jī)實(shí)驗(yàn)，所用工質(zhì)是惰性氣體氫，而螺桿膨脹機(jī)作為汽液兩相膨脹機(jī)的嘗試始于1971 年。故 螺桿膨脹機(jī)兼有二者的特點(diǎn) 。 圖 12 螺桿膨脹機(jī)工作過(guò)程 螺桿膨脹機(jī) 是 容積式膨脹機(jī)械 ,其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程從吸氣過(guò)程開始 ,然后氣體在封閉的齒間容積中膨脹 ,最后移至排氣過(guò)程 在膨脹機(jī)機(jī)體兩端 ,分別開設(shè)一定形狀和大小的孔口 ,一個(gè)是吸氣孔 口 ,一個(gè)是排氣孔口。 螺桿膨脹機(jī)發(fā)電 的工作原理 和工作過(guò)程 螺桿膨脹機(jī)的工作周期是由齒間容積 中的進(jìn)氣、膨脹和排氣三個(gè)過(guò)程組成。按膨脹機(jī)能量轉(zhuǎn)換方式的不同 ,可將膨脹機(jī)分為兩大類 容積式膨脹機(jī)和透平膨脹機(jī)。 螺桿膨脹機(jī)用途寬 廣， 可用于低溫制冷天然氣液化分離化工尾氣 ,煙氣 ,高爐氣余熱回收地?zé)岚l(fā)電 ， 井口高壓天然氣壓力能回收 ， 亦可在小流量下代替燃?xì)馔钙?,作為新型的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)用。 按膨脹機(jī)能量轉(zhuǎn)換方式的不同 ,可將膨脹機(jī)分為兩大類容積式膨脹機(jī)和透平膨脹機(jī)。如燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、內(nèi) 燃燒 機(jī)等均是這種動(dòng)力機(jī)械 ,在實(shí)質(zhì)上都是膨脹機(jī)。近年來(lái)日本和西德有人在研究低壓螺桿膨脹機(jī) ,但尚未投入正式商品生產(chǎn)。如燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等均是這種動(dòng)力機(jī)械 ,在實(shí)質(zhì)上都是膨脹機(jī)。近年來(lái)日本和西德有人在研究低壓螺桿膨脹機(jī) ,但尚未投入正式商品生產(chǎn)。這就是螺桿膨脹機(jī)作為容積式發(fā)電機(jī)的原理。 （ 3） 排氣過(guò)程圖 12d， 當(dāng)膨脹結(jié)束時(shí) ,齒間容積與排氣孔口接通 ,隨著轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn) ,兩個(gè)齒間容積 因齒的侵入不斷縮 ,將膨脹后的氣體往排氣端推趕 ,爾后經(jīng)排氣孔口排出 ,此過(guò)程直到齒間容積達(dá)最小值為止 。但由于齒間間隙的存在 ， 則可用于含液的二相流氣體如地?zé)岚l(fā)電站的全流螺桿膨脹機(jī) ,含水、含原油的天然氣壓力能回收用螺桿膨脹機(jī) ,也可用于含粉塵的氣體 如煙氣 ,燃?xì)饴輻U膨脹機(jī)螺桿膨脹機(jī)既可在設(shè)計(jì)壓力下工作 ,也可在低的吸氣壓力下工作 ,即對(duì)吸氣壓力下降變工況的適應(yīng)能力 ， 不過(guò)有附加損失而已螺桿膨脹機(jī) 既可在設(shè)計(jì)氣量下工作 ，也可在小于設(shè)計(jì)氣量下工作 ， 但回收能量亦呈減少趨勢(shì)螺桿齒面是一空間曲面 ,加工精度要求很高 ， 需要特制的刀具在專用機(jī)床上進(jìn)行加工 ,我國(guó)有幾個(gè)工廠 ， 在螺桿莊縮機(jī)加工方面已積累了不少寶貴 經(jīng)驗(yàn) ,對(duì)于螺桿膨脹機(jī)的制造是不存在問(wèn)題的 。 1981年，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校對(duì) LLL 用過(guò)的螺桿機(jī)的密封做了改進(jìn)后又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn) ,獲得了較豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,并對(duì)螺桿機(jī)內(nèi)部損失的機(jī)理提出 了一些看法。五 ”期間技術(shù)改造示范項(xiàng)目。 對(duì) 螺桿膨脹機(jī)性能有重大影響的轉(zhuǎn)子型線要素有接觸線、泄漏三角形、封閉容積和齒間面積等。在接觸線頂點(diǎn)和機(jī)殼的轉(zhuǎn)子氣缸孔之間，會(huì)形成一個(gè)空間曲邊三角形，稱為泄漏三角形。轉(zhuǎn)子型線的齒間面積越大，在相同的導(dǎo)程下，轉(zhuǎn)子的齒間容積就越大。 （ 4）