【正文】 GH方程陽(yáng)轉(zhuǎn)子上的GH為陰轉(zhuǎn)子上徑向直線(xiàn)AB 的共軛曲線(xiàn)，將AB的方程（31）帶入（25）得曲線(xiàn)簇方程為： （36）故有 ： 將上述諸條件式帶入包絡(luò)條件式（214），可得位置參數(shù)與曲線(xiàn)參數(shù)的關(guān)系為： （37）聯(lián)立（36）（37）可得到GH的方程，可發(fā)現(xiàn)GH的性質(zhì)是一個(gè)擺線(xiàn)。②HI方程陽(yáng)轉(zhuǎn)子上的曲線(xiàn)HI是陰轉(zhuǎn)子上銷(xiāo)齒圓弧BC的共軛曲線(xiàn)，將方程（39）帶入坐標(biāo)變換式（25），的曲線(xiàn)簇方程為： （311）故有： 將上述諸式帶入包絡(luò)條件式（214），可得包絡(luò)條件為： 即： （312）由此可見(jiàn)，BC與HI僅在的位置嚙合，而且是整條曲線(xiàn)同時(shí)嚙合。③嚙合線(xiàn)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(xiàn)方程為： （314）式（314）表明，銷(xiāo)齒圓弧的嚙合線(xiàn)是與銷(xiāo)齒圓弧一樣的圓弧。③嚙合線(xiàn)方程將I點(diǎn)方程（315）代入坐標(biāo)變換式（22），并考慮到包絡(luò)條件自然滿(mǎn)足，得到嚙合線(xiàn)方程為： （323）其參數(shù)變化范圍仍由式（317）確定。4 )D點(diǎn)與IJ① D點(diǎn)方程陰轉(zhuǎn)子上的D點(diǎn)為一固定點(diǎn)，在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為： （324）其中 由曲線(xiàn)CD方程（316），有： （325） 式中由式（321）確定。其嚙合線(xiàn)就是D點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的軌跡，即以為圓心，以D點(diǎn)到的距離為半徑的圓弧。③ 嚙合線(xiàn)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(xiàn)方程為： （339）其參數(shù)變化范圍由式（336）確定。從式（344）可以看出，KL是圓心在，半徑為的圓弧，這說(shuō)明節(jié)圓圓弧的共軛曲線(xiàn)仍為節(jié)圓圓弧。第四章 螺桿膨脹機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸設(shè)計(jì) 螺桿公稱(chēng)直徑和長(zhǎng)徑比螺桿直徑是關(guān)系到螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)系列化和零件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的一個(gè)重要參數(shù)。通常，在系列標(biāo)準(zhǔn)中，螺桿直徑按某種優(yōu)選數(shù)系選取。帶括號(hào)的直徑只適用于不對(duì)稱(chēng)齒形，其中以160、200、250、315最為常用。為此，在各螺桿直徑下，列出幾個(gè)長(zhǎng)徑比值，以變化排氣量范圍，能使相鄰系列螺桿直徑的排氣量交錯(cuò)相接。排氣量相同時(shí)，長(zhǎng)徑比λ小的機(jī)器其螺桿直徑較大，吸排氣空口面積也大，因而氣體流動(dòng)損失較小。因此吸氣口與排氣口的面積也增大，不但減少氣體進(jìn)入時(shí)與排出時(shí)的壓力損失，而且螺桿直徑變大，轉(zhuǎn)子具有良好的剛性在此次設(shè)計(jì)中，為了獲得所需的排量，我們選擇螺桿公稱(chēng)直徑為100mm，即螺桿相對(duì)長(zhǎng)度為150mm。通常，節(jié)圓圓柱面上的螺旋角不大于60176。螺桿的扭轉(zhuǎn)角 、導(dǎo)程T及長(zhǎng)度l之間的關(guān)系為： （41）或用長(zhǎng)徑比 表示為： （42） 導(dǎo)程T、長(zhǎng)徑比、扭轉(zhuǎn)角齒形及項(xiàng)目短導(dǎo)程長(zhǎng)導(dǎo)程特長(zhǎng)導(dǎo)程對(duì)稱(chēng)圓弧齒形導(dǎo)程TT1=4/3D,T2=2DT1=,T2=——長(zhǎng)徑比()()——陽(yáng)螺桿扭轉(zhuǎn)角243270324236264300——陰螺桿扭轉(zhuǎn)角162180216176200——不對(duì)稱(chēng)齒形導(dǎo)程TT1=,T2=T1=,T2=T1=,T2=長(zhǎng)徑比()()()()()陽(yáng)螺桿扭轉(zhuǎn)角240270300240270300240300陰螺桿扭轉(zhuǎn)角160180200160180200160200：1) 螺桿直徑和導(dǎo)程確定后，長(zhǎng)徑比與扭轉(zhuǎn)角成正比；2) 如前所述，螺桿的扭轉(zhuǎn)角變動(dòng)范圍不大。3) 對(duì)同一螺桿直徑而言，大螺旋角 對(duì)應(yīng)于短導(dǎo)程，小螺旋角對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)導(dǎo)程。 在陽(yáng)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度上螺齒的扭角為： ，本設(shè)計(jì)選取300176。）轉(zhuǎn)速（r/min）倒程（mm）轉(zhuǎn)子螺桿長(zhǎng)度L(mm)L=150節(jié)圓螺旋角徑向直線(xiàn)修正長(zhǎng)度轉(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(jì)。則可算出，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=32mm ，=85mm。③ 34段：34段是過(guò)渡段，也用作軸承的軸向定位，則有=47mm，=40mm。⑤ 56段：陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺旋線(xiàn)，已設(shè)計(jì)，=150mm。⑦ 78段：用作軸承軸向定位，與34段 =47mm， =40mm。三維圖如42所示：42 陽(yáng)轉(zhuǎn)子三維圖2. 陰轉(zhuǎn)子① 12段：安裝軸承，選用軸承7207C，=35mm，=25mm。③ 34段：為密封，=42mm，=30mm。⑤ 56段：與34段相同， =42mm， =30mm。⑦ 78段：與12段相同， =35mm， =25mm。為此，在設(shè)計(jì)吸氣孔口是應(yīng)該滿(mǎn)足以下的要求：① 吸氣孔口應(yīng)盡量減少對(duì)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。即力求孔口面積盡可能的大，氣流通道界面變化平緩。轉(zhuǎn)子外殼可根據(jù)轉(zhuǎn)子的尺寸來(lái)設(shè)計(jì)，呈橫放的8字狀，其內(nèi)徑根據(jù)轉(zhuǎn)子的外徑來(lái)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度相同。其形狀如圖51所示。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。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(duì)吸排氣通道的要求是平滑過(guò)渡和流速低，可以減少流動(dòng)損失。機(jī)體材料選擇為灰口鑄鐵，牌號(hào)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(duì)螺齒作用力，可分解成沿軸向的力和徑向的力，在密封帶螺桿受到徑向力，所以軸承將會(huì)受到螺桿軸所產(chǎn)生的軸向力和徑向力。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(dòng)軸承。軸承采用脂潤(rùn)滑。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。壽命短。與氈圈油封相接觸的軸表面如經(jīng)過(guò)拋光且毛氈質(zhì)量高時(shí)，可用到滑動(dòng)速度達(dá)7~8m/s之處。軸封可選擇如圖55b）所示的機(jī)械密封。我國(guó)關(guān)于螺桿膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還不完善，本課題中是利用國(guó)家現(xiàn)有的關(guān)于螺桿壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)GBT 194102008和JB/T24091999來(lái)進(jìn)行膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)，利用了螺桿壓縮的單邊不對(duì)稱(chēng)銷(xiāo)齒圓弧齒型。螺桿膨脹機(jī)作為一種綠色環(huán)保的動(dòng)力機(jī)械，將本來(lái)是作為廢物排出的蒸汽轉(zhuǎn)化成動(dòng)力的來(lái)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。在最初我拿到題目的時(shí)候是毫無(wú)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(wèn)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。這次算是我第一次比較獨(dú)立的去完成與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，由于涉及到的一些只是沒(méi)有學(xué)過(guò)，所以閱覽了很多書(shū)籍，對(duì)自己的知識(shí)庫(kù)有了一定的充實(shí)，而且學(xué)會(huì)了如何有效的去找資料。作為畢業(yè)之前的一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，雖然我做的不夠好，但是我已經(jīng)盡力了。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(dòng)腦敢于創(chuàng)新的意識(shí)，和面對(duì)困難不能妥協(xié)