【正文】 125） （ 2）排氣結(jié)束角 為了防止處于排氣壓力的氣體流回處于吸氣壓力的齒間容積，排氣孔口應(yīng)處于嚙合線范圍之內(nèi)。在 ??= 0~??范圍內(nèi)不能布置吸氣孔口，會(huì)產(chǎn)生大小不同的吸入封閉容積。同理， MZYOZ Y ZYOZ Pi 和 MZXOZ X ZXOZPi 分別可確定作用在陰轉(zhuǎn)子上的徑向載荷 Tx2和 Yy2。 瞬時(shí)基元容積內(nèi)的氣體對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩 Tg， Tg在虛位移即轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)微元角d?上所做的功為 Wg， ?dTgWg *? （ 105） 主動(dòng)力在 d?上所做的功等于瞬時(shí)基元容積之中氣體壓力 Pi 與容積微小變化 dV的乘積，按照 達(dá)朗伯 拉格郎日方程則有： 0* ?? P id VdTg ? （ 106） 因合力對(duì)任一軸的矩等于各力對(duì)同一軸的矩的代數(shù)和，所以 Tg 可通過計(jì)算瞬時(shí)基元容積在 XOZ、 YOZ 平面投影的靜矩 M 求出， P i MMMPiTg Y OZZX O ZZ ??? ?? )( （ 107） 由 （ 105） 、 （ 106） 、 （ 107） 式 ??? 21)(?? ?? MdVi （ 108） 徑向力的計(jì)算 計(jì)算瞬時(shí)基元容積投影的靜矩時(shí)，采用下圖所示的坐標(biāo)系： 共 33 頁 第 22 頁 圖 8 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系 O1Z1陽轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸； O2Z2陰轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)軸； X1O1Y1位于陽轉(zhuǎn)子吸氣端 面； X2O2Y2位于陰轉(zhuǎn)子吸氣端面；陽轉(zhuǎn)子以φ 1作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；陰轉(zhuǎn)子以φ 2作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。另外，由于壓縮空氣的用途非常廣泛，要求空氣壓縮機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)盡量簡單，以便使非專業(yè)技術(shù)人員也能夠正確操作。螺桿壓縮機(jī)齒槽內(nèi)的實(shí)際的熱力學(xué)過程十分復(fù)雜，在理論上還不能準(zhǔn)確地共 33 頁 第 19 頁 掌握的。013 2 SbV kz ??。規(guī)定處于這一位置的陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角為零，即φ 1=0。 陰轉(zhuǎn)子型線程序見附件（三）； 陽轉(zhuǎn)子型線程序見附件（四）； 3 雙螺桿空氣壓縮機(jī)螺桿尺寸的確定 雙螺桿壓縮機(jī)螺桿尺寸按以下的關(guān)系式確定： 陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓直徑 d1=D1/（ 1+h1‘ ） 陰轉(zhuǎn)子 節(jié)圓直徑 d2=d1/（ z2/z1） 陽轉(zhuǎn)子根圓直徑 Di1=d1/（ 1h2‘ ） 陰轉(zhuǎn)子頂圓直徑 De2=d1/（ i+h2‘ ） 陰轉(zhuǎn)子根圓直徑 Di2=d1/（ ih1‘ ） 轉(zhuǎn)子螺桿長度 L=（ L/De1） De1 中心距 A=（ d1+d2） 陰轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角 τ 2=τ 1/i 陽轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程 b1=360176。 3）陽轉(zhuǎn)子的靜坐標(biāo)系 YXO 。為了盡可能減少氣體通過間隙帶的泄漏，要求設(shè)法縮短轉(zhuǎn)子間的接觸線 長度。吸氣封閉容積的存在，影響了齒間容積的正常充氣。 陰、陽轉(zhuǎn)子型線嚙合時(shí)的嚙合點(diǎn)軌跡，稱為嚙合線。此時(shí)，齒間容積內(nèi)的氣體通過排氣孔口被完全排出，封閉的齒間容積變?yōu)榱恪? 圖 3 雙螺桿壓縮機(jī)的壓縮過程 圖 3（ a）示出 壓縮過程即將開始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。在這一時(shí)刻，這一對(duì)齒前端的型線完全嚙合，且即將與吸氣孔口連通。在壓縮機(jī)機(jī)體的兩端， 分別開設(shè)一定形狀和大小的孔口。未來主要是進(jìn)一步提高螺桿壓縮機(jī)的性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。封閉式螺桿空壓機(jī)噪聲可達(dá) 6085dB(A),國外螺桿壓縮機(jī)無故障運(yùn)行在 7* h，國內(nèi)螺桿壓縮機(jī)壽命可達(dá) 4* h。 國內(nèi)外雙螺桿壓縮機(jī)研究的進(jìn)展 螺桿壓縮機(jī)的螺桿齒形發(fā)展體現(xiàn)在以下四個(gè)階段：第一代為 Lysholm 齒形，主要線段由點(diǎn)生成擺線組成，限于當(dāng)年加工條件，主要用于無油螺桿壓縮機(jī)；第二代為 1964 年的對(duì)稱圓弧齒形，4+6 齒，主要線段由圓弧和與之嚙合的圓弧包絡(luò)線組成，動(dòng)力用螺桿壓縮機(jī)為主要應(yīng)用對(duì)象；第三代為非對(duì)稱齒形 SRM， 4+6 齒，主要線段由生成擺線和圓弧包絡(luò)線組成，其效率較第二代提高10%，廣泛用于噴油和無油螺桿壓縮機(jī)； 第四代， 1982 年后以 SRMD齒形為代表， 5+6 齒， 4+5齒， 5+7 齒，主要線段為線生成式曲線，無尖點(diǎn)，凡第四代齒形均為節(jié)能型。 在環(huán)境溫度下工作時(shí)，單級(jí)螺桿制冷壓縮機(jī)可達(dá) 25℃的蒸發(fā)溫度，采用經(jīng)濟(jì)器或雙級(jí)壓縮，可達(dá) 40℃的蒸發(fā)溫度。由于受到轉(zhuǎn)子剛度和軸承壽命等方面的限制，螺桿壓縮機(jī)只能用于中、低壓范圍，排氣壓力一般不超過 3MPa。 4）適應(yīng)性強(qiáng)。 雙螺桿壓縮機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用前景 就氣體壓力提高的原理而言，螺桿壓縮機(jī)與活塞壓縮機(jī)相同，都屬于容積式壓縮機(jī)。同時(shí)，研究型線和孔口配置等因素對(duì)噪聲的影響指標(biāo)，從而更有效地降低噪聲。 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)大多作為中、小排氣量，中、低壓壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)之用。 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的形式和結(jié)構(gòu)類型較多，分類也各有不同。同時(shí)，在轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周之內(nèi)，通常有多次排氣過程，所以它輸氣均勻、壓力脈動(dòng)小，不需設(shè)置大容量的儲(chǔ)氣罐。 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)靠容積的變化來實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮，這一點(diǎn)與往復(fù)式壓縮機(jī)相同，它們都屬于容積式壓縮機(jī)；回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的主要機(jī)件（轉(zhuǎn)子）在氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)又與速度式壓縮機(jī)相同。本課題主要是設(shè)計(jì)通用的噴油雙螺桿空氣壓縮機(jī)，采用單邊不對(duì)稱擺線 銷齒圓弧型型線 ，陰、陽轉(zhuǎn)子齒數(shù)比為 6： 4。設(shè)計(jì)新型轉(zhuǎn)子型線，目的是使接觸線長度、泄漏三角形面積和封閉余隙容積 3 者達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步提高雙螺桿壓縮機(jī)的機(jī)械性能。所以，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)同時(shí)兼有上述兩類機(jī)器的特點(diǎn)。 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的適應(yīng)性強(qiáng)，在較大的工況范圍內(nèi)保持高效率。 按轉(zhuǎn)子的數(shù)量區(qū)分：單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，個(gè)別情況下還有多轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)； 按氣體壓縮的方式區(qū)分：有內(nèi)壓縮和無內(nèi)壓縮回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)； 按工作容積是否有油（液）區(qū)分 ：有無油（液）和噴油（液）回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。目前，回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)在冶金、化工、石油、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造以及建筑工程等工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用；隨著人民生活水平的逐步提高，在耐用消費(fèi)品中也將得到廣泛的應(yīng)用。通過設(shè)計(jì)雙螺桿壓縮機(jī)，可以了解雙螺桿壓縮機(jī)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向；深入理解雙螺桿 壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、主要零部件設(shè)計(jì)選型、主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì)；重點(diǎn)研究的是雙螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子型線、幾何特性、工作過程、受力分析、轉(zhuǎn)子加工和主要設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。就主要部件的運(yùn)動(dòng)形 式而言，又與透平壓縮機(jī)相似。螺桿壓縮機(jī)具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，容積流量幾乎不受排氣壓力的影 響，在寬廣的范圍內(nèi)能保持較高的效率，在壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下，適用于多種共質(zhì)。 3）不能 用于微型場合。既能供冷又能供暖的冷熱兩用螺桿機(jī)組，近年發(fā)展很快。 近年來，人們逐漸對(duì)內(nèi)部進(jìn)行噴油的雙螺桿壓縮機(jī)產(chǎn)生了興趣。西安交大刑子文教授開發(fā)的“ SCCAD”螺桿設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，已轉(zhuǎn)交給多家海內(nèi)外企業(yè)應(yīng)用。 雙螺桿壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和 工作原理 通常所稱的螺桿壓縮機(jī)指的是雙螺桿壓縮機(jī)。一個(gè)供吸氣用，稱作吸氣孔口；另一個(gè)供排氣用，稱作排氣孔口。 全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系 ： 360702501 隨著轉(zhuǎn)子開始運(yùn)動(dòng)，由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成齒間容積，這個(gè)齒間容積的擴(kuò)大，在其內(nèi)部形成了一定的真空，而此齒間容積又僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中，如圖 2（ b）中陰影部分所示。 隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減少。 2 雙螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)原則 螺桿壓縮機(jī)最關(guān)鍵的是一對(duì)相互嚙合的轉(zhuǎn)子。嚙合線實(shí)質(zhì)是接觸線在轉(zhuǎn)子端面上的投影。從轉(zhuǎn)子型線可定性看出封閉容積的大小。 （３）應(yīng)形成較小面積的泄漏三角形。 4）陰轉(zhuǎn)子的靜坐標(biāo)系 YXO 。 L/τ 1 陰轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程 b2=360176。此后，陽轉(zhuǎn)子齒 1 后的齒間面積就因陰轉(zhuǎn)子齒 1`的侵入而由最大值 A01 逐漸減少。顯然有關(guān)系式 039。因此，在熱力學(xué)計(jì)算上只能采用十分簡化的模型，于是得出的結(jié)果只能近似地接近實(shí)際。 噴油螺桿空氣壓縮機(jī)的 機(jī)體不設(shè)冷卻水套，轉(zhuǎn)子為內(nèi)部不需冷卻的整體結(jié)構(gòu)，壓縮氣體所產(chǎn)生的徑向力和軸向力都由滾動(dòng)軸承來承受。 取基元容積與排氣孔連通時(shí)作為計(jì)算工況，此時(shí)轉(zhuǎn)子受力最大，響應(yīng)的氣體壓力分別為： ?1=176。 TX、 TY與圖所示 X 軸、 Y 軸方向相反取負(fù)值。 當(dāng)陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過兩轉(zhuǎn)子的中心 線后，處于壓縮過程的容積不再與吸氣端面連通，從此位置開始，即可布置吸氣孔口。另外，為了使齒間容積內(nèi)的氣體能夠被完全排出，排氣孔口又應(yīng)盡量靠近兩轉(zhuǎn)子的中心連線。如圖 10 所示，徑 向排氣孔口的形狀為 1221 BBAA ??? .應(yīng)該指出的是， 2121 BBAA ?? 和 分別為排出端面上由點(diǎn) A、 B 所引出的陰，陽轉(zhuǎn)子的外圈螺旋線。 噴油螺桿壓縮機(jī)的機(jī)體采用單層壁結(jié)構(gòu)。 采用深溝球滾動(dòng)軸承，型號(hào)為 6006，既能承受軸向載荷，也能承受徑向載荷。 . 一維非定常氣流方程組及其解法 全套圖紙及更多設(shè)計(jì)請(qǐng)聯(lián)系 ： 360702501 對(duì)于等截面 管內(nèi)的一維非定常氣體流動(dòng)，由連續(xù)方程 .動(dòng)量方程及能量方程構(gòu)成描述其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方程組。 圖 12 所示的雙螺桿壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)可進(jìn)一步簡化為壓縮機(jī) — 排氣管 — 異徑管 —容積腔，即兩個(gè)邊界點(diǎn)分別為壓縮機(jī)的容積腔。 1111211 ) ?? kkPRAR ’‘ （ （ 133） 39。雖然做的過程很 辛苦，有幾次幾乎就要放棄了，但是看到自己的成果，我感到很欣慰。 共 33 頁 第 33 頁 參考文獻(xiàn) [1] 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， 2021， 1： 20~24. 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