螺桿泵轉(zhuǎn)子型面精密成形磨削關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-19 19:10
螺桿轉(zhuǎn)子作為螺桿泵、螺桿壓縮機(jī)、螺桿真空泵、螺桿膨脹機(jī)等螺桿機(jī)械的核心零部件,其設(shè)計(jì)與加工精度決定了螺桿機(jī)械系統(tǒng)的綜合性能。尤其是螺桿泵作為一種容積式泵,因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容積效率高、流量脈動(dòng)小、噪聲低、便于維修和維護(hù)、能進(jìn)行多相混輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于石油、化工、船舶、海洋鉆井平臺(tái)、航空航天、機(jī)床裝備、工程機(jī)械、環(huán)保、能源、食品、制藥等眾多領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,螺桿泵的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域越來越廣,已成為許多高端裝備的關(guān)鍵基礎(chǔ)件和核心部件。但是,隨著螺桿泵應(yīng)用的工況越來越復(fù)雜,對(duì)螺桿泵的設(shè)計(jì)與制造精度提出了越來越高的要求。近三十年來,各國(guó)學(xué)者和工程技術(shù)人員對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)子型線優(yōu)化設(shè)計(jì)、加工技術(shù)以及泵腔流場(chǎng)特性進(jìn)行了持續(xù)而深入的研究。然而,由于螺桿泵核心零部件螺桿轉(zhuǎn)子型線的復(fù)雜性,其設(shè)計(jì)與制造精度一直是限制螺桿泵系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升的瓶頸問題。目前對(duì)于螺桿轉(zhuǎn)子的研究主要集中在轉(zhuǎn)子型線優(yōu)化設(shè)計(jì)和成形刀具設(shè)計(jì)方法上,關(guān)于螺桿轉(zhuǎn)子精密成形磨削制造技術(shù)研究還不夠深入,因此,導(dǎo)致螺桿轉(zhuǎn)子加工質(zhì)量不高,制約著高性能螺桿泵大規(guī)模的應(yīng)用與普及。本文以擺線型螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的優(yōu)化設(shè)計(jì)與精密成形加工技術(shù)為研究對(duì)象,利...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 螺桿泵國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 螺桿泵介紹
1.2.2 螺桿泵轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)研究
1.2.3 螺桿轉(zhuǎn)子成形刀具設(shè)計(jì)研究
1.2.4 螺桿型面精密成形磨削誤差補(bǔ)償與粗糙度控制研究
1.2.5 螺桿轉(zhuǎn)子檢測(cè)技術(shù)與精密加工設(shè)備
1.3 目前研究的不足
1.4 課題來源和主要研究?jī)?nèi)容
2 螺桿轉(zhuǎn)子齒形自適應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
2.1 引言
2.2 擺線型螺桿轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)
2.2.1 擺線生成原理
2.2.2 擺線齒形型線的設(shè)計(jì)——雙螺桿泵齒形
2.2.3 擺線齒形型線的設(shè)計(jì)——三螺桿泵齒形
2.2.4 曲率自適應(yīng)加密方法
2.3 基于可制造性的螺桿轉(zhuǎn)子嚙合間隙設(shè)計(jì)研究
2.4 不同嚙合間隙對(duì)螺桿泵容積效率的影響關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
3 基于切削加工性能的成形刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
3.1 引言
3.2 螺桿轉(zhuǎn)子成形砂輪設(shè)計(jì)原理
3.2.1 螺桿坐標(biāo)系與成形砂輪坐標(biāo)系之間的關(guān)系
3.2.2 已知螺桿模型求解成形砂輪模型
3.2.3 已知成形砂輪模型求解螺桿模型
3.3 螺桿型面廓形誤差評(píng)價(jià)方法
3.4 螺桿轉(zhuǎn)子成形砂輪安裝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.4.1 不產(chǎn)生干涉的成形砂輪安裝參數(shù)
3.4.2 安裝參數(shù)二次優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
3.5 螺桿轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與制造仿真可視化軟件開發(fā)
3.5.1 系統(tǒng)需求分析
3.5.2 軟件結(jié)構(gòu)框架
3.5.3 軟件可視化界面
3.6 本章小結(jié)
4 螺桿型面精密成形磨削誤差補(bǔ)償與粗糙度控制研究
4.1 引言
4.2 螺桿轉(zhuǎn)子精密磨削誤差分析及補(bǔ)償方法研究
4.2.1 砂輪磨損特性分析
4.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子精密磨削廓形誤差分析
4.2.3 砂輪磨損致廓形誤差補(bǔ)償方法
4.3 螺桿型面精密磨削材料去除機(jī)理
4.3.1 砂輪表面微觀形貌數(shù)學(xué)模型
4.3.2 材料去除機(jī)理
4.4 螺桿精密磨削粗糙度預(yù)測(cè)模型
4.5 本章小結(jié)
5 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量技術(shù)研究
5.1 引言
5.2 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量原理
5.2.1 測(cè)量中心工作原理
5.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子誤差項(xiàng)
5.3 螺桿轉(zhuǎn)子誤差測(cè)量方法
5.3.1 螺桿轉(zhuǎn)子三維模型
5.3.2 測(cè)頭半徑選擇
5.3.3 測(cè)量路徑規(guī)劃
5.4 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量數(shù)據(jù)處理
5.4.1 測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化
5.4.2 測(cè)頭半徑補(bǔ)償
5.4.3 轉(zhuǎn)子誤差評(píng)價(jià)
5.5 本章小結(jié)
6 螺桿泵轉(zhuǎn)子加工及性能實(shí)驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 螺桿轉(zhuǎn)子加工實(shí)驗(yàn)
6.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件
6.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子廓形誤差測(cè)量實(shí)例
6.2.3 螺桿轉(zhuǎn)子廓形誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.2.4 螺桿轉(zhuǎn)子磨削加工型面粗糙度實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.3 螺桿泵容積效率實(shí)驗(yàn)
6.3.1 雙螺桿泵轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)參數(shù)
6.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A論文中部分代碼
B作者在攻讀學(xué)位期間科研成果
C作者在攻讀學(xué)位期間主持或參與科研項(xiàng)目
D作者在攻讀學(xué)位期間獲得獎(jiǎng)勵(lì)
E學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
本文編號(hào):3351979
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:141 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 課題的研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 螺桿泵國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 螺桿泵介紹
1.2.2 螺桿泵轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)研究
1.2.3 螺桿轉(zhuǎn)子成形刀具設(shè)計(jì)研究
1.2.4 螺桿型面精密成形磨削誤差補(bǔ)償與粗糙度控制研究
1.2.5 螺桿轉(zhuǎn)子檢測(cè)技術(shù)與精密加工設(shè)備
1.3 目前研究的不足
1.4 課題來源和主要研究?jī)?nèi)容
2 螺桿轉(zhuǎn)子齒形自適應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
2.1 引言
2.2 擺線型螺桿轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)
2.2.1 擺線生成原理
2.2.2 擺線齒形型線的設(shè)計(jì)——雙螺桿泵齒形
2.2.3 擺線齒形型線的設(shè)計(jì)——三螺桿泵齒形
2.2.4 曲率自適應(yīng)加密方法
2.3 基于可制造性的螺桿轉(zhuǎn)子嚙合間隙設(shè)計(jì)研究
2.4 不同嚙合間隙對(duì)螺桿泵容積效率的影響關(guān)系
2.5 本章小結(jié)
3 基于切削加工性能的成形刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
3.1 引言
3.2 螺桿轉(zhuǎn)子成形砂輪設(shè)計(jì)原理
3.2.1 螺桿坐標(biāo)系與成形砂輪坐標(biāo)系之間的關(guān)系
3.2.2 已知螺桿模型求解成形砂輪模型
3.2.3 已知成形砂輪模型求解螺桿模型
3.3 螺桿型面廓形誤差評(píng)價(jià)方法
3.4 螺桿轉(zhuǎn)子成形砂輪安裝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.4.1 不產(chǎn)生干涉的成形砂輪安裝參數(shù)
3.4.2 安裝參數(shù)二次優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
3.5 螺桿轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與制造仿真可視化軟件開發(fā)
3.5.1 系統(tǒng)需求分析
3.5.2 軟件結(jié)構(gòu)框架
3.5.3 軟件可視化界面
3.6 本章小結(jié)
4 螺桿型面精密成形磨削誤差補(bǔ)償與粗糙度控制研究
4.1 引言
4.2 螺桿轉(zhuǎn)子精密磨削誤差分析及補(bǔ)償方法研究
4.2.1 砂輪磨損特性分析
4.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子精密磨削廓形誤差分析
4.2.3 砂輪磨損致廓形誤差補(bǔ)償方法
4.3 螺桿型面精密磨削材料去除機(jī)理
4.3.1 砂輪表面微觀形貌數(shù)學(xué)模型
4.3.2 材料去除機(jī)理
4.4 螺桿精密磨削粗糙度預(yù)測(cè)模型
4.5 本章小結(jié)
5 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量技術(shù)研究
5.1 引言
5.2 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量原理
5.2.1 測(cè)量中心工作原理
5.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子誤差項(xiàng)
5.3 螺桿轉(zhuǎn)子誤差測(cè)量方法
5.3.1 螺桿轉(zhuǎn)子三維模型
5.3.2 測(cè)頭半徑選擇
5.3.3 測(cè)量路徑規(guī)劃
5.4 螺桿轉(zhuǎn)子測(cè)量數(shù)據(jù)處理
5.4.1 測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化
5.4.2 測(cè)頭半徑補(bǔ)償
5.4.3 轉(zhuǎn)子誤差評(píng)價(jià)
5.5 本章小結(jié)
6 螺桿泵轉(zhuǎn)子加工及性能實(shí)驗(yàn)研究
6.1 引言
6.2 螺桿轉(zhuǎn)子加工實(shí)驗(yàn)
6.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)條件
6.2.2 螺桿轉(zhuǎn)子廓形誤差測(cè)量實(shí)例
6.2.3 螺桿轉(zhuǎn)子廓形誤差補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.2.4 螺桿轉(zhuǎn)子磨削加工型面粗糙度實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
6.3 螺桿泵容積效率實(shí)驗(yàn)
6.3.1 雙螺桿泵轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)參數(shù)
6.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新
7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A論文中部分代碼
B作者在攻讀學(xué)位期間科研成果
C作者在攻讀學(xué)位期間主持或參與科研項(xiàng)目
D作者在攻讀學(xué)位期間獲得獎(jiǎng)勵(lì)
E學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
本文編號(hào):3351979
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