【正文】 式的回轉(zhuǎn)機械。 雙螺桿壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 通常所稱的螺桿壓縮機指的是雙螺桿壓縮機。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。可以說，我國的個別企業(yè)的螺桿壓縮機已經(jīng)達(dá)到國際先進水平。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，我國的噴油內(nèi)冷卻的動力用雙螺桿壓縮機比功率已達(dá) （ /min），已超過國外產(chǎn)品最好的比功率 （ /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?，以沖掉這些化合物。 （ 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，排氣壓力通常小于，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。此類壓縮機目前的容積流量范圍為 ，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。 共 46 頁 第 8 頁 （ 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，單級排氣壓力有 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?？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)?？梢钥闯觯輻U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。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。后來，又發(fā)明了圓弧形齒，非對稱齒形 SRM 和今天的第四代節(jié)能型。 雙螺桿壓縮機是一種很年輕的壓縮機型，在最近二十五年才發(fā)展成熟，形成系列化。此外，單螺桿壓縮機、液環(huán)式壓縮機、偏心轉(zhuǎn)子式壓縮機以及旋轉(zhuǎn)活塞式壓縮機等在不同領(lǐng)域內(nèi)也得到應(yīng)用 。 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，個別情況下還有多轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)式壓縮機； 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； 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。 回轉(zhuǎn)式壓縮機工作容積的周壁，大多不是圓柱形，使運動機件之間或運動機件與固定機件之間的密封問題較難滿意解決，通常僅以其間保持一定的運動間隙達(dá)到密封，氣體通 過間隙勢必產(chǎn)生泄漏，這就限制了回轉(zhuǎn)式壓縮機難以達(dá)到較高的終了壓力。 但是， 回轉(zhuǎn)式壓縮機也有它的缺點，這些缺點是： 由于轉(zhuǎn)數(shù)較高，加之工作容積與吸排氣孔口周期性地相通、切斷，產(chǎn)生較為強烈的空氣動力噪聲，其中螺桿式壓縮機、羅茨鼓風(fēng)機尤為突出，若不采取消音措施，即不能被用戶所利用。 在某些類型的回轉(zhuǎn)式壓縮機（如羅茨鼓風(fēng)機、螺桿式壓縮機）中，運動機件相互之間，以及運動機件與固定機件之間，并不直接接觸，在工作容積的周壁上無需潤滑，可以保證氣體的潔凈，做到絕對無油的壓送氣體（這類機器成為無油回轉(zhuǎn)壓縮機）。 回轉(zhuǎn)式壓縮機的適應(yīng)性強，在較大的工況范圍內(nèi)保持高效率。高轉(zhuǎn)數(shù)帶來了機組尺寸小、重量輕的優(yōu)點。這一優(yōu)點，在移動式機器中尤為明顯。 回轉(zhuǎn)式壓縮機的排氣量與排氣壓力幾乎無關(guān)，與往復(fù)式壓縮機一樣，具有強制輸氣的特征。 所以，回轉(zhuǎn)式壓縮機同時兼有上述兩類機器的特點?；剞D(zhuǎn)式壓縮機的工作容積不同于往復(fù)式壓縮機，它除了周期性地擴大和縮小外，其空間位置也在變更?；剞D(zhuǎn)式壓縮機是一種工作容積作旋轉(zhuǎn)運動的容積式氣體壓縮機械。 【關(guān)鍵詞】 雙螺桿壓縮機 轉(zhuǎn)子型線 嚙合線 齒間容積 The design of twin screw pressor [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. By designing the project, the volumetric efficiency is 70%, the pressed temperature is more 80℃。設(shè)計新型轉(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，以進一步提高雙螺桿壓縮機的機械性能?？梢?，研究雙螺桿壓縮機具有十分重要的意義。 雙螺桿壓縮機的設(shè)計 【摘要】 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， 而得到廣泛地應(yīng)用 。雙螺桿壓縮機已經(jīng)超過所有工業(yè)壓縮機的 50 ％，其市場份額超過 80 ％，今后其市場份額還將繼續(xù)擴大。本課題主要是設(shè)計通用的噴油雙螺桿空氣壓縮機，采用單邊不對稱擺線 銷齒圓弧型型線，陰、陽轉(zhuǎn)子齒數(shù)比為 6： 4。重 點研究的是雙螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子型線設(shè)計、幾何特性、受力分析、熱力學(xué)計算。 It is very important to design and research a twinscrew pressor in industrial. The project is to design a universal twinscrew air pressor, and to adopt single side asymmetric swept line unilaterally and dowel tooth circular rotor profile. There are six lobes on the female rotor and four lobes on the male rotor. The aim of designing a new rotor profile is to optimize the contact line length, blowhole area and clearance volume. That can improve the mechanical performance of a twinscrew pressor further. The project is mainly to research a twinscrew pressor rotor profile, geometry characteristic, mechanics analysis, thermodynamics calculation [Keywords] A twinscrew pressor, rotor profile, mesh curve, tooth space volume. 目 錄 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 ………………………………………………………………… ..Ⅰ 開題報告 ………………………………………………………………………………… .Ⅱ 指導(dǎo)教師審查意見 ……………………………………………………………………… .Ⅲ 評閱教師評語 …………………………………………………………………………… .Ⅳ 答辯會議記錄 …………………………………………………………………………… .Ⅴ 中文摘要 ………………………………………………………………………………… .Ⅵ 外文摘要 ……………………………………… ………………………………………… .Ⅶ 前言 ………………………………………………………………………………… . … .1 1選題背景 …………………………………………………………………………… . … .3 研究雙螺桿壓縮機的目的和意義 …………………………………………… 3 雙螺桿壓縮機的特點和應(yīng)用前景 …………………………………………… 3 國內(nèi)外雙螺桿壓縮機研究的進展 …………………………………………… 5 雙螺桿壓縮機基本結(jié)構(gòu)和工作原理 ………………………………………… 6 2雙螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子型線設(shè)計 …………………………………………………… . … .9 轉(zhuǎn)子型線設(shè)計原則 …………………………………………………………… 9 型線方程和嚙合線方程 ……………………………………………………… 10 單邊不對稱擺線 銷齒圓弧型線 ………………………………………… … 10 3雙螺桿壓縮機螺桿尺寸的確定 …………………………………………………… . … 23 4幾何特性 …………………………………………………………………………… . … 23 齒間面積和面積利用系數(shù) …………………………………………………… 23 齒間容積及其變化過程 ……………………………………………………… 24 扭角系數(shù)及內(nèi)容積比 ………………………………………………………… 27 5雙螺桿壓縮機的熱力學(xué)計算 …………………………………………………… . … 28 內(nèi)壓力比 ……………………………………………………………………… 28 容積流量及容積效率 ………………………………………………………… 28 軸功率 ………………………………………………………………………… 29 電動機功率 ………………………………………………………………… … 31 電功率 ………………………………………………………………………… 31 6雙螺桿壓縮機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 …………………………………………………………… 31 7雙螺桿壓縮機的力學(xué)計算 …………………………………………………………… 31 徑向力的計算 ………………………………………………………………… 32 軸承支反力的計算 …………………………………………………………… 34 軸向力的計算 ………………………………………………………………… 34 8雙螺桿壓縮機的吸、排氣孔口設(shè)計 ……………………………… ………………… 35 吸氣孔口 ……………………………………………………………………… 36 排氣孔口 ……………………………………………………………………… 37 9主要零部件設(shè)計和選材 …………………………………………………………… . .38 10雙螺桿壓縮機壓力脈動計算 ……………………………………………………… 39 結(jié)束語 ……………………………………………………………………………… . … 43 參考文獻 ………………………………………………………………………… . … . .44 附錄 ……………………………… ……………………………………………… . … . .Ⅸ 前 言 雙螺桿壓縮機屬于回轉(zhuǎn)式壓縮機。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。 回轉(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。 回轉(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。 回轉(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。 回轉(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)。