【正文】 變化范圍為 （248）陰轉(zhuǎn)子IJ曲線上任有點距陽轉(zhuǎn)子中心O1的距離可用下式表示： （249）將式（247）代入（249）中，得 即 （250） （251） （252）其中 ③r J方程在直角三角形O2DP中， （253）在直角三角形O1O2J中， （254）④ 嚙合線方程將D點方程（245）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 （255）其參數(shù)變化范圍仍由式（248）確定。I點與其共軛曲線CD嚙合時，其嚙合線就是以陽轉(zhuǎn)子中心O1為圓心，以I點到O1的距離b1為半徑的圓弧，即I點在靜坐標(biāo)系中的運動軌跡。2）I點與CD①I點方程陽轉(zhuǎn)子上的I點為一固定點，在坐標(biāo)系中的 （236）而由三角形O1IP可知： ②CD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點的方程（236）代入坐標(biāo)變換式（26），得 （237）參數(shù)變化范圍為 （238）陰轉(zhuǎn)子CD曲線上任一點距陰轉(zhuǎn)子中心O2的距離可用下式表示： （239）將式（237）代入式（239），整理得 即 （240）故 （241） （242）其中 （243） 其中e稱為徑向直線修正長度，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為e=%A。把式（233）代入式（232），得到簡化后的HI方程為 （234）銷齒圓弧的共軛曲線仍是一完全的銷齒圓弧，兩曲線僅在 的瞬時嚙合，而且是沿著整個圓弧段同時嚙合。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為5176。③ 嚙合線方程AB和GH嚙合時的嚙合線方程，可按式（221），通過把AB的方程（222）代入坐標(biāo)變換式（23），并與包絡(luò)條件式（228）聯(lián)立得到，即 （229）BC與HI①BC方程陰轉(zhuǎn)子上的曲線BC為一圓心在節(jié)點 P，半徑為R的圓弧，又稱銷齒圓弧，其方程為 （230）參數(shù)t為 （231）由直角三角形O2BP，有 a 1為保護角，通常為5176。1）AB與GH① AB方程陰轉(zhuǎn)子上的AB為一徑向直線，其方程為: （222）參數(shù)ρ2的變化范圍為 （223）由三角形O2BP,有 （224） （225）即 （226）式中,ZZ1分別為陰、陽轉(zhuǎn)子齒數(shù)，R為齒高半徑，在標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定R=%A。處在低壓側(cè)的直線段AB的長度，由于不影響氣密性，通常從制造工藝出發(fā)，使其與圓弧BC光滑過度。但使接觸線頂點與轉(zhuǎn)子齒頂圓交點之距離略有增大，使通過泄漏三角形的泄漏量增加。另外，將圓弧齒曲線擴大一角度，形成保護角，使擺線CD的形成點I處于陽轉(zhuǎn)子外圓之內(nèi)，保護了對嚙合性能很敏感的擺線形成點。其組成齒曲線和相應(yīng)的嚙合線見附表1。（2）齒曲線的共軛曲線方程轉(zhuǎn)子組成齒曲線的共軛曲線，是指另一個轉(zhuǎn)子上與所選定的組成齒曲線相嚙合的曲線段，現(xiàn)假定已在陰轉(zhuǎn)子上給定了一段組成齒曲線2為 （28）1）求出陰轉(zhuǎn)子上組成齒曲線相對于陽轉(zhuǎn)子運動時的曲線簇方程將方程（28）代入坐標(biāo)變換式（25），得 （29）2）找出曲線簇的包絡(luò)條件把包絡(luò)條件的顯函數(shù)形式代入曲線簇方程（9），就是曲線簇的包絡(luò)線方程，即 （210） 此包絡(luò)線上任一點的切線斜率可微分上式，得 （211）與包絡(luò)線共切于該點的曲線簇中的一條曲線（φ1為常數(shù)），其斜率為 （212）由于是公切線，這兩切線的斜率應(yīng)該相等，令式（211）與式（212）右邊相等，整理得 （213）或 （214）同樣，若假定在陽轉(zhuǎn)子上給定了一段組成齒曲線1，即 （215）將曲線1的方程（215）代入動坐標(biāo)變換式（26），得到曲線簇的方程為 （216）經(jīng)類似的推演，可得其包絡(luò)條件為 （217）3）求共軛曲線方程若已在陰轉(zhuǎn)子上給定了一段組成曲線的2為 （218）則其共軛曲線方程，可用方程（210）及補充條件聯(lián)立表示，即 （219）同樣，若已在陽轉(zhuǎn)子上給定了一段曲線1為 則其共軛曲線方程，可用方程（216）及補充條件聯(lián)立表示，即 （220）4）共軛曲線的嚙合線方程共軛曲線的嚙合線方程一般可表示為 （221） 單邊不對稱擺線銷齒圓弧型線本設(shè)計采用我國規(guī)定的螺桿壓縮機標(biāo)準(zhǔn)的單邊不對稱擺線銷齒圓弧型線。2）坐標(biāo)變換螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線上的每一點，都可以表示在上述四個坐標(biāo)系中，這些坐標(biāo)之間的變換關(guān)系式如下：a) 動坐標(biāo)系與靜坐標(biāo)系的變換 （22）b) 動坐標(biāo)系與靜坐標(biāo)系的變換 （23）c) 靜坐標(biāo)系與靜坐標(biāo)系的變換 （24）d) 動坐標(biāo)系與動坐標(biāo)系的變換 （25）e) 動坐標(biāo)系與動坐標(biāo)系的變換 （26）（1）齒曲線方程及其參數(shù)變換范圍螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子型線通常由多段組成齒曲線相接而成。4）陰轉(zhuǎn)子的靜坐標(biāo)系。 型線方程和嚙合線方程（1）坐標(biāo)系建立 為了用數(shù)學(xué)方程描述螺桿型線中各段組成齒曲線，建立如圖4所示的四個坐標(biāo)系：圖4 坐標(biāo)系關(guān)系圖1）固結(jié)在陽轉(zhuǎn)子的動坐標(biāo)系2）固結(jié)在陰轉(zhuǎn)子的動坐標(biāo)系。（５）齒間面積盡量大。吸氣封閉容積導(dǎo)致壓縮機功耗增加、效率降低、噪聲增大。（３）應(yīng)形成較面積的泄漏三角形。（２） 形成長度較短的連續(xù)接觸線。 （１） 滿足嚙合要求。它是齒間容積在轉(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。如果在齒間容積開始擴大時，不能立即開始吸氣過程，就會產(chǎn)生吸氣封閉容積。若嚙合線頂點距陰、陽轉(zhuǎn)子齒頂圓的交點較遠(yuǎn)，則說明泄漏三角形面積較大。（2）泄漏三角形 。嚙合線實質(zhì)是接觸線在轉(zhuǎn)子端面上的投影。如果轉(zhuǎn)子齒面間的接觸連續(xù)，則處在高壓力區(qū)內(nèi)的氣體將通過接觸線中斷缺口，向低壓力區(qū)泄漏。（1）接觸線 。對于螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線的要求，主要是在齒間容積之間有優(yōu)越的密封性能，因為這些齒間容積是實現(xiàn)氣體壓縮的工作腔。第二章 雙螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子和結(jié)構(gòu)設(shè)計 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計原則螺桿壓縮機最關(guān)鍵的是一對相互嚙合的轉(zhuǎn)子。這個過程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合，圖3(b) 。齒間容積與排氣孔口連通后，即開始排氣過程。壓縮過程可一直持續(xù)到齒間容積即將與排氣孔口連通之前。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。在這里，陽轉(zhuǎn)子沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。a）吸氣過程即將開始 b）吸氣過程中 c）吸氣過程結(jié)束、排氣過程即將開始圖2示出螺桿壓縮機的壓縮過程。吸氣過程結(jié)束時的轉(zhuǎn)子位置如圖1（c）所示，其最顯著的特征是齒間容積達(dá)到最大值，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，所研究的齒間容積不會再增加。隨著轉(zhuǎn)子開始運動，由于齒的一端逐漸脫離嚙合而形成齒間容積，這個齒間容積的擴大，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1（b）中陰影部分所示。圖1 雙螺桿壓縮機的吸氣過程a）吸氣過程即將開始 b）吸氣過程中 c）吸氣過程結(jié)束圖1（a）示出的是吸氣過程即將開始時的轉(zhuǎn)子位置。圖1示出的螺桿壓縮機的吸氣過程，所討論的一對齒用箭頭標(biāo)出，陽轉(zhuǎn)子按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子按順時針方向旋轉(zhuǎn)，圖中的轉(zhuǎn)子端面是吸氣端面。螺桿壓縮機的工作循環(huán)可分為吸氣、壓縮和排氣三個過程。在壓縮機機體的兩端，分別開設(shè)一定形狀和大小的孔口。它們和機體之間構(gòu)成一個“V”字形的一對密封的齒槽空間隨著轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)而逐漸變小，并且其位置在空間也不斷從吸氣口向排氣口移動，從而完成吸氣壓縮排氣的全部過程。由一對陰、陽螺桿，一個殼體與一對端蓋組成。雙螺桿壓縮機的發(fā)展歷程較短，是一種比較新穎的壓縮機?？梢詫⑺鶎W(xué)理論知識與生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，并積累了寶貴的經(jīng)驗，為以后的工作打下了一個堅實的基礎(chǔ)?？梢钥闯?，螺桿壓縮機的設(shè)計研究在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。雙螺桿壓縮機是一種比較新穎的壓縮機，因其可靠性高、操作維修方便、動力平衡性好、適應(yīng)性強等優(yōu)點，而廣泛地應(yīng)用于礦山、化工、動力、冶金、建筑、機械、制冷等工業(yè)部門。通過設(shè)計雙螺桿壓縮機，可以了解雙螺桿壓縮機的發(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的基本結(jié)構(gòu)、特點、主要零部件設(shè)計選型、主機結(jié)構(gòu)設(shè)計和機組系統(tǒng)設(shè)計；重點研究的是雙螺桿壓縮機的轉(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)計參數(shù)的確定。設(shè)計吸氣孔口的形狀和合理位置，來提高壓縮機效率。設(shè)計新型轉(zhuǎn)子型線，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。本課題主要是設(shè)計通用的噴油雙螺桿空氣壓縮機。在制冷中，對于Co 作制冷劑的跨臨界循環(huán)，用螺桿壓縮機與螺桿膨脹機組成一體的機組已經(jīng)被開發(fā)。目前，有人開始研究兩螺桿嚙合過程中磨損問題和潤滑油在齒面上的分布，以提高轉(zhuǎn)子壽命?？梢哉f，我國的個別企業(yè)的螺桿壓縮機已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。西安交大刑子文教授開發(fā)的“SCCAD”螺桿設(shè)計計算軟件，已轉(zhuǎn)交給多家海內(nèi)外企業(yè)應(yīng)用。目前，（ /min），（ /min）。從某種程度而言，日本的空壓機節(jié)能技術(shù)的發(fā)展代表了當(dāng)今世界空壓機技術(shù)的發(fā)展方向。其次陰、陽螺桿齒數(shù)從6：4發(fā)展到6：5。近年來，人們逐漸對內(nèi)部進(jìn)行噴油的雙螺桿壓縮機產(chǎn)生了興趣。此外，螺桿機械還可作為膨脹機。（5） 噴水螺桿壓縮機 使噴入的水與潤滑油隔開，用于一些可能發(fā)生聚合反應(yīng)的氣體，向壓縮機入口噴入適當(dāng)?shù)娜軇詻_掉這些化合物。（3） 噴油螺桿工藝壓縮機 噴油螺桿工藝壓縮機的工作壓力由工藝流程確定，單級壓力比可達(dá)10，但可高達(dá)9MPa，容積流量范圍為1200 m3/min。既能供冷又能供暖的冷熱兩用螺桿機組，近年發(fā)展很快。此外，螺桿制冷壓縮機還用于工業(yè)制冷、食品冷凍、冷藏，以及各種交通運輸工具的制冷裝置。越來越被用到對空氣品質(zhì)要求非常高的應(yīng)用場合，如食品、醫(yī)藥及棉紡企業(yè)，占據(jù)了許多原屬無油壓縮機的市場。華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（1） 噴油螺桿空氣壓縮機 動力用的噴油螺桿壓縮機已系列化，一般都是在大氣壓力下吸入氣體， MPa、 MPa（表壓）等不同形式。3）不能用于微型場合。2）不能用于高壓場合。由于螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子齒面是一空間曲面，需利用特制的刀具在價格昂貴的專用設(shè)備上進(jìn)行加工。螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子齒面間實際上留有間隙，因而能耐液體沖擊，可輸送含液氣體、含粉塵氣體、易聚合氣體等。螺桿壓縮機具有強制輸氣的特點，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，在壓縮機結(jié)構(gòu)不作任何改變的情況下，適用于多種共質(zhì)。螺桿壓縮機沒有不平衡慣性力，機器可平穩(wěn)地高速工作，可實現(xiàn)無基礎(chǔ)運轉(zhuǎn)，特別適合用作移動式壓縮機，體積小、重量輕、占地面積少。螺桿壓縮機自動化程度高，操作人員不必經(jīng)過長時間的專業(yè)培訓(xùn)，可實現(xiàn)無人值守運轉(zhuǎn)。（１）螺桿壓縮機的優(yōu)點如下：1）可靠性高。就主要部件的運動形式而言，又與透平壓縮機相似。目前，回轉(zhuǎn)式壓縮機在冶金、化工、石油、交通運輸、機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，在耐用消費品中也將得到廣泛的應(yīng)用。上述各種回轉(zhuǎn)式壓縮機，除羅茨鼓風(fēng)機屬無內(nèi)壓縮的機器外，其余均是有內(nèi)壓縮的機器。通常都按結(jié)構(gòu)元件的特征區(qū)分和命名，目前廣為使用的有羅茨鼓風(fēng)機、滑片式壓縮機和螺桿式壓縮機?；剞D(zhuǎn)式壓縮機的形式和結(jié)構(gòu)類型較多，分類也各有不同。許多回轉(zhuǎn)式壓縮機，如螺桿式、羅茨式、轉(zhuǎn)子式等，運動機件表面多呈曲面形狀，以其嚙合運動使工作容積改變，這些曲面的加工及其校驗均較復(fù)雜，有的還需使用專用設(shè)備。同時，由于相對運動的機件之間存在間隙以及沒有氣閥，故它能壓送污濁和帶液滴、含粉塵的氣體。排氣量小時，不像速度式壓縮機那樣會產(chǎn)生喘振現(xiàn)象。同時，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、壓力脈動小，不需設(shè)置大容量的儲氣罐?；剞D(zhuǎn)式壓縮機轉(zhuǎn)數(shù)高，它可以和高速原動機（如電動機、內(nèi)燃機、蒸汽輪機等）直接相聯(lián)?；剞D(zhuǎn)式壓縮機運動機件的動力平衡性良好，故壓縮機的轉(zhuǎn)數(shù)高、基礎(chǔ)小?；剞D(zhuǎn)式壓縮機沒有往復(fù)運動機構(gòu)，一般沒有氣閥，零部件（特別是易損件）少，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，因而制造方便，成本低廉；同時，操作簡便，維修周期長，易于實現(xiàn)自動化?；剞D(zhuǎn)式壓縮機靠容積的變化來實現(xiàn)氣體的壓縮，這一點與往復(fù)式壓縮機相同，它們都屬于容積式壓縮機；回轉(zhuǎn)式壓縮機的主要機件（轉(zhuǎn)子）在氣缸內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動，這一點又與速度式壓縮機相同。氣體的壓縮是通過容積的變化來實現(xiàn)，而容積的變化又是借壓縮機的一個或幾個轉(zhuǎn)子在氣缸里作旋轉(zhuǎn)運動來達(dá)到?！娟P(guān)鍵詞】雙螺桿壓縮機；轉(zhuǎn)子型線；嚙合線；齒間容積1[Abstract] The twinscrew pressor is a kind of newly emerging pressor. Because of its high reliability, easy repair, good balance and good adaptability etc, and widely applied to such industrial departments as mine, chemical industry, power, metallurgy, architecture, machinery, refrigeration,