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《单螺杆压缩机啮合副主要几何关系研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2006年第6期(总第200期)压缩机技术·21·文章编号:100622971(2006)0620021203单螺杆压缩机啮合副主要几何关系研究112张淑存,余心源,金光熹(11上海普度压缩机有限公司,上海200051;2.西安交通大学,陕西西安710049)摘要:分析了单螺杆压缩机啮合副的主要几何参数,建立了中心距系数λ与直径比λd的关系式,并用数值模拟的计算结果,对λd的取值范围提出建议,以利于提高单螺杆压缩机的性能。关键词:啮合副;几何关系;单螺杆压缩机中图分类号:TH455文献标识码:AR
2、esearchofTheEssentialGeometricRelationsofEngagementPairForSingleScrewCompressor112ZHANGShu2cun,YUXin2yuan,JINGuang2xi(1.ShanghaiPurdueCompressorCo.,Ltd.,Shanghai200051,China;2.Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China)Abstract:Inthepresentpaper,thecri
3、ticalgeometricparametersofthesinglescrewcompressorareanalyzed.Thecorrelationequationofthecenter-linespacingcoefficientλandthediameterratioλdispresented.Baseontheresultsobtainedbythenumericalsimulation,thesuitablerangeofλdissuggestedtoimprovetheper2for
4、manceofsinglescrewcompressorintheactualapplication.Keywords:engagementpair;geometricrelation;singlescrewcompressor的关系及其选择作了全面的分析研究,并利用已有1引言的单螺杆压缩机工作过程数值模拟程序进行计算,螺杆-星轮啮合副是单螺杆压缩机的核心部件,提出了λd和λopt的取值范围,为压缩机的合理设计其型线和几何参数将直接影响整机的性能和可靠性。提供依据。对啮合副型线的分析将另文阐述,本
5、文仅就啮合副2啮合副的主要几何参数的主要几何参数,特别对其中的直径比与中心距的图1示出了单螺杆压缩机啮合副的主要几何参关系及其对机器性能影响作较详细的分析研究。数。图中Z1、Z2为螺杆头数和星轮齿数;d1、d2为螺螺杆的头数Z1,直径d1和星轮的齿数Z2,直径杆、星轮直径;b为星轮齿宽;S为啮合副中心距;ad2是啮合副的主要参数。通常可根据压缩比来选择为星轮轴线到螺杆外缘的距离;A为星轮齿啮入螺Z1和Z2,当压缩比为7～10时,取Z1=6,Z2=11,槽的面积;u为A的形心至螺杆轴线的距离;Δ为螺
6、称为标准组合。众所周知,在此条件下,当啮合副的杆齿顶宽度;γ为星轮分度角;α为啮合角;θ为星轮直径比λd=d2/d1=1时,其最佳中心距系数λopt转角。=018。但在实际生产中,λd>1的设计日渐增多,其原因何在?此时λopt如何取值?值得思考。我们认为,当螺杆直径不变时,d2增大,螺杆和星轮相对啮入深度增大,螺槽容积提高,确有其优越性。但λd的取值受到压缩机工作过程的啮合角,螺槽的利用率,结构和加工工艺等诸多因素的限制,因此,我们对啮合副直径比λd与最佳中心距系数λopt图1啮合副的主要几何关
7、系收稿日期:2006-08-10·22·压缩机技术第6期211螺杆头数Z1和星轮齿数Z2与螺槽容积和螺杆齿顶宽度Δ密切相关。其计算为使压缩机啮合副上下部分均衡地工作,螺杆式为头数Z1应取偶数。由于Z1增大,星轮外圆与螺杆外b=2asin(γ/2)-Δcos(γ/2)(1)缘重叠量增大,螺槽所占比例减少,降低了充气容式中γ=2π/11(标准组合);a=S-(d1/2)。积。研究结果表明,Z1的取值与压缩比ε有关:ε=2214中心距S～4时,Z1=4;ε=7～10时,Z1=6;ε=10～16设λ为中心
8、距系数,则中心距S=λd1,它取决时,Z1=8。显然,对于动力用压缩机,Z1=6最常于星轮齿啮入螺槽深度,而啮入深度又与啮合角和用,表1列出了不同的Z2与之组合时螺槽容积的变螺槽容积有关。图3表示了在λd=1的条件下,相对化。由此可知,6/9组合的螺槽容积最大,但星轮齿啮入深度h与相对螺槽容积VΣ的关系,说明h值并数2应与Z1互质,这样,在啮合时,星轮每一齿均轮不是越大越好,因随着啮入深度的增大,为保证一定流扫过所有螺槽,使啮合副磨损均匀,加工时无分度的Δ值,槽宽b将会减小。由于相
