双螺杆空气压缩机的设计

1、目 录毕业设计(论文)任务书.开题报告.指导教师审查意见.评阅教师评语.答辩会议记录.中文摘要.外文摘要.前言. .11选题背景. .31.1研究双螺杆压缩机的目的和意义31.2双螺杆压缩机的特点和应用前景31.3国内外双螺杆压缩机研究的进展51.4双螺杆压缩机基本结构和工作原理62双螺杆压缩机的转子型线设计. .92.1转子型线设计原则92.2型线方程和啮合线方程102.3单边不对称摆线-销齿圆弧型线 103双螺杆压缩机螺杆尺寸的确定. 234几何特性. 234.1齿间面积和面积利用系数234.2齿间容积及其变化过程244.3扭角系数及内容积比275双螺杆压缩机的热力学计算. 285.1内压

2、力比285.2容积流量及容积效率285.3轴功率295.4电动机功率315.5电功率316双螺杆压缩机的结构设计317双螺杆压缩机的力学计算317.1径向力的计算327.2轴承支反力的计算347.3轴向力的计算348双螺杆压缩机的吸、排气孔口设计358.1吸气孔口368.2排气孔口379主要零部件设计和选材. .3810双螺杆压缩机压力脉动计算39结束语. 43参考文献. . .44附录. . .双螺杆压缩机的设计【摘要】双螺杆压缩机是一种比较新颖的压缩机，因其可靠性高、操作维修方便、动力平衡性好、适应性强等优点，而广泛地应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门。双螺杆压缩机已

3、经超过所有工业压缩机的50 ，其市场份额超过80 ，今后其市场份额还将继续扩大。可见，研究双螺杆压缩机具有十分重要的意义。本课题主要是设计通用的喷油双螺杆空气压缩机，采用单边不对称摆线-销齿圆弧型型线，阴、阳转子齿数比为6：4。设计新型转子型线，目的是使接触线长度、泄漏三角形面积和封闭余隙容积3者达到最优化设计，以进一步提高双螺杆压缩机的机械性能。重点研究的是双螺杆压缩机的转子型线设计、几何特性、受力分析、热力学计算。【关键词】双螺杆压缩机 转子型线 啮合线 齿间容积The design of twin screw compressor Abfile is Keywords A twin-sc

4、rew compressor, rotor profile, mesh curve, tooth space volume.前 言双螺杆压缩机属于回转式压缩机。回转式压缩机是一种工作容积作旋转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩是通过容积的变化来实现，而容积的变化又是借压缩机的一个或几个转子在气缸里作旋转运动来达到。回转式压缩机的工作容积不同于往复式压缩机，它除了周期性地扩大和缩小外，其空间位置也在变更。回转式压缩机靠容积的变化来实现气体的压缩，这一点与往复式压缩机相同，它们都属于容积式压缩机；回转式压缩机的主要机件（转子）在气缸内作旋转运动，这一点又与速度式压缩机相同。所以，回转式压缩机同时

5、兼有上述两类机器的特点。回转式压缩机没有往复运动机构，一般没有气阀，零部件（特别是易损件）少，结构简单、紧凑，因而制造方便，成本低廉于阳转子的转角90°。结束语通过这段时间的辛苦努力，现在我的毕业设计已经基本完成。虽然做的过程很辛苦，有几次几乎就要放弃了，但是看到自己的成果，我感到很欣慰。作为毕业之前的一项任务，虽然我做得不是很好，但是我已经尽力了。从中学到的东西远远超过我做的东西。以前习惯了照模板做东西，现在学会了怎样思考，还有要敢于去接受新的东西。有好多次我都想用CAD画图，但是老师的那句话让我记忆尤深，是的，我是在给自己学东西，并不单纯为了完成某项任务。所以我衷心地感谢老师给予

6、的大力支持和鼓励。我想以后在工作中也应该有那种敢于动脑，敢于创新的意识。面对困难不能妥协的精神。共13页 第 5 页附录参考文献1 刘小平，王平，平行双螺杆机构的发展及应用，轻工机械，2005，1：2024.2 吴华根，邢子文，束鹏程，浅析双螺杆制冷压缩机技术，机电产品市场，2001 ，9：911.3 赵惠麟，双螺杆压缩机径向力的计算，流体机械，1990，2：2327.4 崔长宝，双螺杆压缩机一级出口温度升高的原因分析，齐鲁石油化工，2005，4：283284. 5 熊伟，冯全科，双螺杆压缩机齿间间隙分布的计算，西安交通大学学报，2004，7：第38卷第7期，P683-685。6 靳春梅，樊灵

7、，邱琦，陈花玲，双级螺杆压缩机降噪要点分析，噪声与振动控制，2002 ，6：3334，30。7 曹锋，邢子文，束鹏程，双螺杆转子的受力分析，应用力学学报，2002， 1： 9092。8 邢子文，邓定国，束鹏程，双螺杆压缩机转子间接触线计算的通用方法，压缩机技术，1991，5：411。9 肖大准，高兆法，王志强，刘殿铭，双螺杆压缩机的阴转子负力矩特性，流体机械，1996，3：2226。附录（一）阴转子阳转子啮合线齿曲线曲线性质齿曲线曲线性质AB直线GH摆线12BC圆弧HI圆弧23CD摆线I点34D点IJ摆线45DE直线JK摆线51EF圆弧KL圆弧1表1 单边不对称摆线-销齿圆弧型线的组成齿曲线和

8、啮合线附录（二）阳转子齿数z1=4传动比I=z1/z2=4/6=0.6667阴转子齿数z2=6阳转子扭角1=300°转子螺杆部分的长径比=L/D1=1.35阳转子节圆直径d1=64mm阳转子齿顶圆直径D1=102mm阴转子齿顶圆直径D2=102mm阴转子节圆直径d2=96mm齿廓圆弧半径r=20.5mm阴阳转子齿根圆直径Di1=Di2=60mm阴转子齿根圆直径Di2=60mm阳转子齿顶高h1=19mm阴阳转子中心距A=80mm阴转子齿顶高h2=3mm转子螺杆部分长度L=135mm阴转子齿节圆上的导程 b2=243mm阳转子齿节圆上的导程 b1=162mm阴转子齿顶高与节圆半径的比值h

9、2,=0.0625阳转子齿顶高与节圆半径的比值h1,=0.5625阴转子扭角2=1/I=300°/0.6667=449.98°节圆上的螺旋角=表2 各参数含义及取值附录（三）阴转子程序：tho1=25.28*pi/180;rou2=43.4:0.1:48;x2=rou2.*cos(tho1);y2=-rou2.*sin(tho1);plot(x2,y2);t=64.72*pi/180:-pi/100:-5*pi/180;x21=48-20.5*cos(t);y22=-20.5*sin(t);%plot(x21,y22);%hold on;%plot(x2,y2)beta1=

10、1.95*pi/180;ph1C=beta1-acos(802+52.452-27.62)/(2*80*52.45)ph1D=beta1-acos(802+52.452-47.52)/(2*80*52.45)tt=ph1C:-0.01:ph1D;xC2=80*cos(2/3*tt)-52.45*cos(beta1-5/3*tt);yC2=80*sin(2/3*tt)+52.45*sin(beta1-5/3*tt);m,n=size(x2)m1,n1=size(x21)U=x2;V=y2;U(n+1:n+n1)=x21;V(n+1:n+n1)=y22;m2,n2=size(xC2)U(n+n1+

11、1:n+n1+n2)=xC2;V(n+n1+1:n+n1+n2)=yC2;W=zeros(size(U);plot(U,V);fid=fopen ('curve.txt','w');%count=fprintf (fid,'L,%d,%dn',l(2:3,i);fclose(fid);P=U',V',W'运行结果：附录（四）阳转子程序：rou2=48:-0.1:43.4;tho1=25.28*pi/180;phi1=1.5*(acos(5/3*(rou2)/80)-tho1);x11=80+rou2.*cos(5/3*(p

12、hi1)+tho1)-80.*cos(phi1);y11=-rou2.*sin(5/3*(phi1)+tho1)+80.*sin(phi1);plot(x11,y11);t=64.72*pi/180:-pi/100:-5*pi/180;x22=48-20.5.*cos(t);y22=-20.5.*sin(t);plot(x22,y22);phi1=-32.806*pi/180:pi/100:13.41*pi/180;x33=80-80.*cos(phi1)+47.5.*cos(17.2*pi/180-5/3*(phi1);y33=80.*sin(phi1)+47.5.*sin(17.2*pi/

13、180-5/3*(phi1);plot(x33,y33);rou2=47.5:0.1:48;tho2=17.2*pi/180;phi1=1.5*(tho2-acos(5/3*(rou2)/80);x44=80-80.*cos(phi1)+rou2.*cos(tho2-5/3*(phi1);y44=80.*sin(phi1)+rou2.*sin(tho2-5/3*(phi1);plot(x44,y44)plot( x11,y11,x22,y22,x33,y33,x44,y44);m,n=size(x11)m1,n1=size(x22)U=x11;V=y11;U(n+1:n+n1)=x22;V(n+1:n+n1)=y22;m2,n2=size(x33)U(n+n1+1:n+n1+n2)=x33;V(n+n1+1:n+n1+n2)=y33;m3,n3=size(x44)U(n+n1+n2+1:n+n1+n2+n3)=x44;V(n+n1+n2+1:n+n