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水压双螺杆泵型线研究与设计

杨雄  
【摘要】:水压技术具有环保、安全等一系列优点,目前已应用于海洋工程、食品医药、新型灭火系统等各领域。螺杆泵具有压力、流量脉动小,自吸性好等突出特点,现已广范应用于各行业。把水液压和双螺杆泵相结合就产生了一个新的研究方向—水压螺杆泵。本文主要以水压双螺杆泵为研究对象,进行双螺杆泵型线理论研究,提出了一种适合于水压双螺杆泵的新型线—对称摆线组合型线,并设计出基于新型线的虚拟样机,开发了计算机辅助型线设计平台。本文的研究工作和结论主要有:(1)广泛搜集螺杆泵及水压泵的相关材料,对目前螺杆泵及水压泵的研究及应用情况进行分析总结,确定水压双螺杆泵的研究内容与方法。(2)通过对双螺杆泵常见型线进行理论研究,对水压双螺杆泵端面型线进行设计,推导出新型线各段曲线的参数方程及其共轭曲线方程。在此基础上研究了螺杆的几何特性,包括螺旋面、螺旋面法线、螺杆接触线、端面啮合线、过流面积和泄漏三角形等。(3)基于新型型线理论,设计出压力为6.3MPa,流量为40L/min的水压双螺杆泵三维模型,并对螺杆、同步齿轮、轴承等关键零部件进行了设计计算和性能分析、对螺杆副进行了有限元分析与结构参数优化。(4)开发了螺杆端面型线设计平台,包括常见型线设计及新型线开发,用户只需选择型线类型并输入参数即可实现型线的自动绘制与几何特性计算。避免了型线设计过程的繁琐与抽象及容易出错等问题。


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