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单螺杆压缩机啮合副切削制造技术研究

吕光  
【摘要】:从一九六零年单螺杆压缩机雏形诞生至今,单螺杆压缩机以其在结构形式、噪音控制、力平衡性及单机排量等方面的优良特征而备受压缩机行业的重视。然而,啮合副作为核心部件,其几何形状复杂,加工困难。由于只有少数厂家可以生产,限制了其广泛使用。虽然国内的一些厂家对部分线型的理论有一定的研究,但对于理想线型的选择与实际加工,仍没有明显突破。 本文在对单螺杆压缩机啮合副线型及其现有的加工方法进行深入分析之后,建立了螺杆与星轮的数学模型,运用啮合原理等相关知识对啮合区域进行求解,证明了圆柱包络啮合副的理论正确性,并根据圆柱包络啮合副的成形原理与啮合区域的结果,提出立铣刀铣削螺杆的加工方法。同时,通过对滚齿机进行改造,使其具有符合立铣刀铣削螺杆的全部运动功能要求,并借助可编程多轴运动控制器使其满足控制功能的要求。另外,在精度控制方面,采取复合控制法对螺杆铣削专机进行PID(比例-积分-微分)控制,使其达到良好的控制响应。在切削参数方面,利用有限元分析软件,在保证加工精度与切削效率的前提下,对精加工参数进行了分析,并利用所得的参数,对工件进行实际的切削,达到了良好的效果。 在星轮的加工方面,通过对聚醚醚酮材料的深入分析,创新性的提出了注射成型与插削相结合的方式对星轮进行加工制造。在星轮加工的分度问题上,通过改变第一级的齿轮传动比,解决了星轮分度问题。同时,以客观实验为基础,对聚醚醚酮材料的切削特性进行研究,找出适合这种加工方法的切削参数实验数据,为后续星轮的加工提供了良好的基础。


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