螺杆数字化建模及数控铣削加工研究

发布时间：2021-07-30 18:00

　　螺杆泵隶属于高精度机械产品,近几年来其应用范围不断扩大,需求量持续增长,曲面越来越复杂,对加工精度的要求也不断提高,给螺杆的设计、加工都带来了一定的难度,并且目前国内高端螺杆泵产品基本依赖进口。为此,对螺杆泵的核心部件进行设计与加工研究有着十分重要的理论和工程实用意义。本文以双螺杆干式真空泵的核心部件螺杆副为研究对象,利用接触理论、空间包络理论、刀具设计理论等,从螺杆的构型原理出发,建立螺杆齿形数学模型,并在此基础上进行了螺杆性能特性分析和加工研究,主要内容如下:（1）在研究圆柱螺旋面成型原理的基础上,建立单头等螺距内凹螺杆转子数学模型,确定螺杆端面截形各段曲线组成形式及对应螺旋面方程,为螺杆的性能特性研究、螺杆加工成型刀具的设计以及铣削加工研究奠定基础。（2）基于螺杆转子间啮合理论,推导出相对速度在阴、阳转子坐标系中的表达式,建立转子齿面接触线方程,分析齿间接触线随螺杆转子转角的变化在不同坐标系下的投影状况,推导出一个齿间容积内接触线的长度计算公式,并根据型线方程推导出面积利用系数具体公式以及理论抽速公式,分析面积利用系数和理论抽速的影响因素,得出渐开线生成圆半径和齿根圆半径、齿根圆... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 螺杆泵概况
        1.2.1 螺杆泵工作原理和优势
        1.2.2 螺杆泵的分类和应用范围
    1.3 螺杆泵螺杆转子设计及加工制造技术研究现状
    1.4 课题的主要工作
第二章 螺杆转子型线及其参数化建模
    2.1 螺杆转子型线的发展过程
    2.2 圆柱螺旋面的数学方程
    2.3 单头等螺距内凹螺杆转子端面型线
        2.3.1 螺杆转子端面型线组成类型及型线方程
        2.3.2 螺杆齿面方程的建立
    2.4 螺杆数字化编程求解与建模
        2.4.1 螺杆C语言编程计算
        2.4.2 SolidWorks建模与验证
    2.5 本章小结
第三章 螺杆转子几何特性分析计算
    3.1 单头等距内凹螺杆螺旋面特性方程
    3.2 接触线的计算
        3.2.1 两转子相对运动速度
        3.2.2 两螺杆转子的啮合条件
        3.2.3 接触线方程与接触线计算
    3.3 泄露三角形
    3.4 齿间面积和面积利用系数
        3.4.1 齿间面积计算
        3.4.2 齿间面积利用系数
    3.5 理论抽速的计算及其影响因素分析
        3.5.1 理论抽速
        3.5.2 理论抽速影响因素分析
    3.6 本章小结
第四章 加工螺杆的成型刀具廓形求解
    4.1 螺旋面加工的基本原理
        4.1.1 啮合原理分析
        4.1.2 刀具坐标系与工件坐标系的建立
    4.2 基于啮合原理的成型刀具设计方法
        4.2.1 基于离散点的成型刀具构型原理
        4.2.2 采用三次样条插值求解成型刀具齿形
    4.3 基于形位几何法的成型刀具设计方法
        4.3.1 形位几何法刀具构型原理分析
        4.3.2 形位几何法与传统啮合原理法的对比
    4.4 刀具齿形求解结果正确性验证
    4.5 本章小结
第五章 成型刀具结构设计及不同铣刀螺杆加工过程对比分析
    5.1 正前角铣刀廓形设计计算
    5.2 铣刀结构设计
        5.2.1 粗加工时铣刀的结构设计
        5.2.2 精加工时铣刀结构的设计
    5.3 成型刀具与标准铣刀加工螺杆的对比分析
        5.3.1 刀具进行螺杆加工的插补分析与对比
        5.3.2 不同刀具加工螺杆的过程对比分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文与参加科研情况
致谢



本文编号：3311865