基于NURBS的双螺杆压缩机转子型线研究
发布时间：2020-12-29 07:51
螺杆转子是双螺杆压缩机中最关键的元件,而螺杆型线的优劣直接关系着双螺杆压缩机性能的好坏。如何快速消化、吸收和转化国外先进的螺杆转子型线,开发出新产品,螺杆转子的逆向设计为此提供了新的技术手段。螺杆型线的重建技术是螺杆型线逆向设计中的关键技术。本文主要研究了既能精确表示自由曲线又能表示圆锥二次曲线的NURBS方法来实现螺杆转子型线的逆向设计。论文研究了螺杆转子齿曲型线的数据获取及数据预处理技术。针对螺杆齿曲型线测量数据的拟合,研究了最小二乘圆锥曲线拟合方法;针对螺杆型线中的椭圆、圆弧数据,提出了基于最小二乘圆锥曲线拟合的二次拟合方法,该方法对单一椭圆或圆弧数据拟合精度高,但对于曲线组成比较复杂的螺杆型线还存在着必须进行分段处理且拟合曲线段之间不连续和不光滑等问题。为此本文提出了螺杆型线逆向设计的NURBS方法:在提取螺杆型线特征点的基础上采用NURBS自适应插值方法保证拟合的给定最大误差,并设计了友好交互界面可供用户直接使用;针对最小二乘B样条曲线拟合螺杆型线测量数据,在曲率变化大的局部地方拟合误差较大的问题,提出了新的节点矢量算法:首先提取螺杆型线测量数据拟合所需的主特征点,取主特征点...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转子型线、啮合线、齿间面积、封闭容积、泄露三角形和接触线
便于携带，受环境影响小，但相对接触式测量而言，精度较低。2.1.1 螺杆数字化测量存在的问题螺杆转子是一个非常复杂的零件，它们的表面极其陡峭，如图2-2所示。由于在工作过程它要满足较高压缩效率的要求，螺杆压缩机对螺杆的表面质量和加工精度极为苛刻。同样，在检测螺杆转子型线时，需实现螺杆转子型线的高精度测量。首先，需确定螺杆转子的关键测量设备，采用接触式三坐标测量机测量，测量精度高。但由于螺杆曲面陡峭，在测量过程中，几个关键位置测量，如螺杆转子上的凸缘位置(图2-2中A、C位置)，型线的曲率变化非常的大，测量时测头容易出现跳跃现象，该位置的精度较难保证，需测量的点较多；图2-2中阳转子中B位置凹槽区域圆弧与两边相连曲线有个交点，由于测头有半径的存在，用三坐标测量无论采用多小的测头半径，该位置的交点很难测到。若采用非接触式激光扫描方式测量
图 2-2 螺杆阴、阳转子Fig.2-2 Female and male screw rotors方案的确定测量精度是必须首先考虑的，通过接触式和非三坐标接触式方法测量。对本文的螺杆转子的标接触式测量机测量，如图 2-3 所示。螺杆转和夹紧。测量探头为 r=0.5mm，在测量前需对子型线的定义，手工建立转子的工件测量坐标轴线为轴建立 Z 轴，以轴向截平面 PL2 作为 PL1 的中心（端平面与 Z 轴的交点）。在螺杆转的 Z=-20mm 的平面作为测量平面，该平面与方式获得。同样方法测量另一个截面数据，目的螺杆型线数据主要是为了建立螺杆转子的 准备。为了更加精确的测量转子型线，在第一 Z=-20mm 截面上的型线数据点和矢量，规划，第二次测量的工件测量坐标系的建立与第一
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺杆压缩机研究进展及应用趋势[J]. 邢子文. 通用机械. 2006(01)
[2]圆弧包络线的传动性能分析及螺杆压缩机转子型线的优化设计[J]. 李汗强. 通用机械. 2006(01)
[3]基于逆向工程的点云数据预处理技术研究[J]. 刘军强,高建民,李言,连炜. 现代制造工程. 2005(07)
[4]基于遗传算法的B样条曲线和Bézier曲线的最小二乘拟合[J]. 周明华,汪国昭. 计算机研究与发展. 2005(01)
[5]用Cimatron的逆向工程精确设计单螺杆压缩机螺杆[J]. 黄远明. CAD/CAM与制造业信息化. 2004(12)
[6]螺杆压缩机转子型线的优化设计[J]. 马一太,曾宪阳,常国阳. 压缩机技术. 2004(05)
[7]逆向工程中的测量数据精简技术研究[J]. 洪军,丁玉成,曹亮,武殿梁. 西安交通大学学报. 2004(07)
[8]螺杆转子啮合过程动态仿真[J]. 穆安乐,郗向儒,马建辉,张西宁. 机床与液压. 2003(05)
[9]基于最小二乘原理的平面任意位置椭圆的评价[J]. 刘书桂,李蓬,那永林. 计量学报. 2002(04)
[10]基于NURBS的双螺杆制冷压缩机转子CAD系统[J]. 江洪钧,王弘,袁春. 计算机工程与科学. 2002(03)
博士论文
[1]增压器叶轮逆向工程中的关键技术研究[D]. 纪小刚.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]基于曲面重建思想的螺杆造型[D]. 李小华.北京化工大学 2005
本文编号：2945298
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
转子型线、啮合线、齿间面积、封闭容积、泄露三角形和接触线
便于携带，受环境影响小，但相对接触式测量而言，精度较低。2.1.1 螺杆数字化测量存在的问题螺杆转子是一个非常复杂的零件，它们的表面极其陡峭，如图2-2所示。由于在工作过程它要满足较高压缩效率的要求，螺杆压缩机对螺杆的表面质量和加工精度极为苛刻。同样，在检测螺杆转子型线时，需实现螺杆转子型线的高精度测量。首先，需确定螺杆转子的关键测量设备，采用接触式三坐标测量机测量，测量精度高。但由于螺杆曲面陡峭，在测量过程中，几个关键位置测量，如螺杆转子上的凸缘位置(图2-2中A、C位置)，型线的曲率变化非常的大，测量时测头容易出现跳跃现象，该位置的精度较难保证，需测量的点较多；图2-2中阳转子中B位置凹槽区域圆弧与两边相连曲线有个交点，由于测头有半径的存在，用三坐标测量无论采用多小的测头半径，该位置的交点很难测到。若采用非接触式激光扫描方式测量
图 2-2 螺杆阴、阳转子Fig.2-2 Female and male screw rotors方案的确定测量精度是必须首先考虑的，通过接触式和非三坐标接触式方法测量。对本文的螺杆转子的标接触式测量机测量，如图 2-3 所示。螺杆转和夹紧。测量探头为 r=0.5mm，在测量前需对子型线的定义，手工建立转子的工件测量坐标轴线为轴建立 Z 轴，以轴向截平面 PL2 作为 PL1 的中心（端平面与 Z 轴的交点）。在螺杆转的 Z=-20mm 的平面作为测量平面，该平面与方式获得。同样方法测量另一个截面数据，目的螺杆型线数据主要是为了建立螺杆转子的 准备。为了更加精确的测量转子型线，在第一 Z=-20mm 截面上的型线数据点和矢量，规划，第二次测量的工件测量坐标系的建立与第一
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺杆压缩机研究进展及应用趋势[J]. 邢子文. 通用机械. 2006(01)
[2]圆弧包络线的传动性能分析及螺杆压缩机转子型线的优化设计[J]. 李汗强. 通用机械. 2006(01)
[3]基于逆向工程的点云数据预处理技术研究[J]. 刘军强,高建民,李言,连炜. 现代制造工程. 2005(07)
[4]基于遗传算法的B样条曲线和Bézier曲线的最小二乘拟合[J]. 周明华,汪国昭. 计算机研究与发展. 2005(01)
[5]用Cimatron的逆向工程精确设计单螺杆压缩机螺杆[J]. 黄远明. CAD/CAM与制造业信息化. 2004(12)
[6]螺杆压缩机转子型线的优化设计[J]. 马一太,曾宪阳,常国阳. 压缩机技术. 2004(05)
[7]逆向工程中的测量数据精简技术研究[J]. 洪军,丁玉成,曹亮,武殿梁. 西安交通大学学报. 2004(07)
[8]螺杆转子啮合过程动态仿真[J]. 穆安乐,郗向儒,马建辉,张西宁. 机床与液压. 2003(05)
[9]基于最小二乘原理的平面任意位置椭圆的评价[J]. 刘书桂,李蓬,那永林. 计量学报. 2002(04)
[10]基于NURBS的双螺杆制冷压缩机转子CAD系统[J]. 江洪钧,王弘,袁春. 计算机工程与科学. 2002(03)
博士论文
[1]增压器叶轮逆向工程中的关键技术研究[D]. 纪小刚.南京理工大学 2006
硕士论文
[1]基于曲面重建思想的螺杆造型[D]. 李小华.北京化工大学 2005
本文编号：2945298
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