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三螺杆泵中螺杆的刀具设计及型面检测

秦建艳  
【摘要】: 螺杆泵中相互啮合的螺杆作旋转运动把液体从吸入口输送到排出口。135型三螺杆泵因其压力稳定、转速高、结构简单、寿命长等优点得到了广泛应用。正确设计并加工螺杆型面是保证螺杆泵工作效率的主要因素。本文根据空间啮合理论,及刀具廓形设计的依据,推导出三螺杆泵转子螺旋面与成型铣刀的接触线方程,运用坐标变换原理将接触线方程转化到刀具坐标系中,由此设计螺杆成型铣刀廓形。 螺杆泵转子型线的研究是螺杆加工刀具设计的基础。根据螺杆泵第一类密封性的要求,推导三螺杆泵的转子型线方程及啮合线方程,推导过程中对从杆进行径向倒棱修正。在转子型线设计的基础上,分析螺旋曲面形成的特性方程,并根据刀具与工件的啮合原则及两者的相对运动关系,推导成型铣刀与螺杆的接触线方程,采用Matlab编程计算刀具廓形坐标点、刀具安装角和刀具与转子的中心距。对SolidWorks进行二次开发,仿真铣刀加工螺杆的过程,得到转子的螺旋曲面,并将其横截面型线与理论型线比较,结果表明本文设计的刀具精度高,满足要求。改变仿真加工时的中心距和铣刀安装角,分析其对加工的影响。为检验实际加工的螺杆型面,设计型面检测方案,测量螺杆横截面型线坐标,得出实验数据,并与理论值对比,结果表明测试方案可行。


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