【摘要】：渦旋壓縮機(jī)因其結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能省材、高效低噪等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于制冷、汽車空調(diào)、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓、氣體壓縮等領(lǐng)域,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,渦旋壓縮機(jī)使用的范圍也在不斷拓展。渦旋盤(pán)是渦旋壓縮機(jī)的核心零件,隨著壓縮機(jī)性能的不斷提高,其型線已從最初的單一基圓漸開(kāi)線型線發(fā)展到變截面組合型線,渦旋盤(pán)的加工難度也隨之增加。目前對(duì)于渦旋型線成熟且常用的數(shù)控加工擬合方式有兩種——直線擬合和圓弧擬合。對(duì)于組合渦旋型線這種既非直線又非圓弧的曲線,使用以上兩種方式進(jìn)行擬合加工時(shí),存在加工效率不高或加工精度較低的問(wèn)題。因此,變截面組合型線渦旋盤(pán)的加工是近年來(lái)渦旋機(jī)械研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。論文研究?jī)?nèi)容主要包括:(1)變截面渦旋盤(pán)數(shù)學(xué)模型的建立。根據(jù)動(dòng)靜渦旋盤(pán)的嚙合原理以及渦旋型線的法相等距曲線理論,選取圓漸開(kāi)線—高次曲線—圓漸開(kāi)線的組合型線作為渦旋盤(pán)母線,使用Solid Works軟件建立變截面渦旋盤(pán)三維模型;(2)基于阿基米德螺線的變截面渦旋型線擬合方式。介紹了該擬合方法的基本原理和推導(dǎo)過(guò)程,并使用阿基米德螺線逼近圓漸開(kāi)線-高次曲線-圓漸開(kāi)線組合型線,利用MATLAB軟件對(duì)該方法產(chǎn)生的理論擬合誤差進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)比研究可知,阿基米德螺線逼近組合型線的圓漸開(kāi)線部分效果更好,尤其是逼近外圈大展角圓漸開(kāi)線擬合效果最佳。將提出的阿基米德螺線擬合方式與直線擬合、單圓弧擬合進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明阿基米德螺線擬合方法在擬合誤差小于0.001mm條件下,擬合節(jié)點(diǎn)數(shù)比直線擬合少90%,比圓弧擬合少70%;(3)變截面渦旋盤(pán)的加工與檢測(cè)。在數(shù)控機(jī)床上基于阿基米德螺線擬合方法對(duì)變截面渦旋盤(pán)進(jìn)行加工,使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x與粗糙度儀對(duì)已加工的渦旋盤(pán)進(jìn)行形位公差和粗糙度的測(cè)量。測(cè)量結(jié)果表明基于阿基米德螺線擬合方法加工出的渦旋盤(pán)滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。本文提出了基于阿基米德螺線擬合方法的變截面組合型線渦旋盤(pán)加工方法思想,并形成了理論分析、數(shù)值模擬和加工實(shí)驗(yàn)等完整流程,測(cè)試結(jié)果表明本文提出的阿基米德螺線擬合方式為組合型線變截面渦旋盤(pán)的加工提供了理論依據(jù),有一定的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH45

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本文編號(hào)：2637954