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软件版本：Solidworks2020（可编辑，包含参数）
文件大小：9.03MB（包含三维模型文件20个，下载积分 : 100）
本模型为罗茨风机——容积式风机建模，SOLIDWORKS18版本；罗茨风机属容积式风机，叶轮端面、风机前后端盖。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送，更适用于低压力场合的气体输送和加压系统，也可用作真空泵等。
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螺杆式鼓风机是一种同时具备螺杆压缩机与罗茨鼓风机优势的新式鼓风机，可平凡使用于产业界限多种气体的运送。可视化设计是一种新式的CAD设计方法，经过开展螺杆式鼓风机可视化设计研讨，能够大大升高设计品质和运转可靠性。
论文在解析比拟罗茨鼓风机和螺杆压缩机各自特色的基本上，对螺杆式鼓风机的基本结构、特色、劳动道理作了认真的形容，为论文的可视化设计技艺的研讨作铺垫。转子的型线设计是螺杆式鼓风机设计的核心。为了对转子型线设计送上评论凭据，论文对螺杆式转子的平面啮合道理、坐标转换和型线参数与转子几何参数之间的干系作了认真形容。
在创立转子端面型线数据结构的基本上，选用XML方法完成了转子端面型线转子的形容。对机壳的结构特征和结构参数实行了深远解析。
以VisualBasic和SolidWorksAPI为开发工具，开发软件完成了转子和机壳三维可视化模子的自动生成。从而为转子与转子的啮合校验、转子与机体的切合校验送上了有用补台。利用有限元技艺，能够有用地解析机体结构强度。研讨了利用SolidWorks有限元模块COSMOSWorks实行有限元解析的步调和方法。在此基本上，对螺杆式鼓风机机体实行了却构强度的可视化解析和校验。
在SolidWorks环境下利用配备款型技艺，创立螺杆式鼓风机的三维配备可视化模子。提出了基于SolidWorks环境的三种动态图形仿真技艺计划，利用COSMOSMotion图形动态仿真技艺，对转子在机壳里面的啮合实行了模仿，完成了里面转子的动态啮合仿真。在SolidWorksAnimator的补台下，气象直观地实行了螺杆式鼓风机拆卸动画模仿。
密封型罗茨鼓风机 罗茨鼓风机风机 四川成鼓罗茨鼓风机
山东锦工有限公司
山东省章丘市经济开发区
24小时销售服务
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南通农业职业技术学院学生毕业论文 张泽罗茨鼓风机扭叶转子的数控加工 正文第33页 共33页1.绪论刨削加工是传统的加工方法之一，具有刀具制造简单，生产准备时间短的特点。在加工窄而长的表面时，若采用强力刨削及宽刃刨刀精刨平面，可以得到较高的生产效率和较好的表面质量。并且，对不通孔或有障碍台肩的孔内键槽，刨削加工几乎是唯一的加工方法。因此，在实际生产中，尤其是在单件生产中，刨削加工占有较高的比例。扭叶罗茨鼓风机与直叶转子罗茨鼓风机相比，由于扭叶罗茨鼓风机具有工作平稳、能耗低、高效及噪声低等优点，因此在建材、电力、冶炼、矿山、港口等领域有更加广泛的应用。转子是鼓风机的重要零件，它的加工精度直接影响鼓风机的性能。罗茨鼓风机转子按叶数可以分为二叶和三叶，按叶轮形状可以分为直叶和扭叶。而就声学性能上来说，三叶优于二叶，扭叶优于直叶。现在直叶转子在鼓风机结构中已经普遍使用，而扭叶转子虽然声学性能比较好，但是由于目前国内在扭叶转子的数控加工方面的研究相对较少，并且缺少对转子曲面的几何特性的定量分析，以至于造成了加工精度不高、加工效率低下等缺点。国内所见的对于扭叶罗茨鼓风机的研究有用成型刀加工扭叶转子的，但是存在着刀具磨损较快，不易修复的缺点，也有用刨床加工扭叶转子的，但是也存在着加工精度低，振动较大等缺点。目前国外扭叶罗茨鼓风机转子的加工多用专用数控机床加工，具有成本低、效率高等优点。由于国内扭叶转子的加工方法存在着加工精度低、成本较高等缺点，以至于目前国内扭叶罗茨鼓风机还是以进口为主，国内企业还没有形成批量生产扭叶转子。为了进一步提高扭叶转子数控加工的质量和效率，进一步促进扭叶罗茨鼓风机国产化。本文介绍了用球头铣刀数控加工罗茨鼓风机三叶扭叶转子的刀具参数及其走刀步长和切削行距的定量几何模型。数控技术作为现代制造业的基础，被应用在刨削加工中，给这一传统的生产模式带来了深刻的革命性的变化。数控刨削的加工方法，不仅可用于简单平面的加工，还可以加工象连铸机结晶槽、耐火砖模具、汽轮机叶片等这样复杂的异形零件以及象罗茨鼓风机扭叶转子这类具有回转轴螺旋形零件。这些都大大拓宽了刨削加工原有的适用范围，为这一传统加工工艺注入了新的活力。1.1罗茨鼓风机的国内外发展概况及发展趋势1.1.1罗茨鼓风机的发展概况罗茨鼓风机是一种典型的气体增压与输送机械，具有工作稳定，机械效率高，结构简单，操作方便等优点，被广泛应用于很多领域。自从1854年，美国人弗朗西斯和菲兰德.罗茨（Francis 2曲面在各接触点均相切;3过某一接触点的的两曲面的公法线与两曲面任一方向上的切线相垂直; 如果这条接触线能求出，则令它绕工件轴线作参数为P的螺旋运动，就能得到工件螺旋面，它是该接触线在与工件相固连的坐标系中的运动轨迹面。令该接触线绕刀具轴线作回转运动，就形成原始刀具面，它是该接触线在与刀具相固连的坐标系中的运动轨迹面。所以盘状刀具加工螺旋面的问题就可以归结为求这一条在空间的位置固定不变的接触线的问题。因此可把加工造型时，工件的螺旋运动看成是进给运动，而只把刀具绕其自身轴线的回转运动看成是造型运动，这样可以大大简化计算，但不影响造型的实质【3p-36】3. 2. 3接触条件式 综上所述，可以将圆柱螺旋曲面的成形铣削加工工艺过程用图5-2所示的向量关系来归纳表示，图中所示的M点是工件螺旋曲面与刀具回转面的一个接触点。它相对于两坐标原点的径矢分别为 设刀具回转的角速度为W，工件回转的角速度为田，螺旋参数为P，工件上的M点与刀具上的M点的相对运动速度为I IIv可求得如下M点沿螺旋线运动时的线速度yr为vIvk x rpkM点随刀具运动时的线速度VII为VIIk x R所以相对运动速度VI II为VI”v，一VIIwk x;砂一wkx R又根据“回转面和螺旋面在接触点处有公共的法线矢量n，而且相对运动速度应该与公法线垂直”这一条件可知，接触线的条件应为VI n0或。kxrpkn一ckx Rn0这就是刀具和工件表面的接触线应满足的基本条件式。因为，在本次设计中，工件的螺旋面是已知的，而刀具的回转面是待求的，根据第四章所介绍的可知，螺旋面上任意一点的法线n与过该点的线速度VI相垂直，既nv二nkxrpk二0。因此，可进一步得到螺旋面上的接触线的条件式和上式中参数的具体意义与第四章中参数的具体意义相同。3. 2. 4盘形铣刀廓型设计的通用方法 在上式中，x，y，“，n二，气,n都是曲面坐标参数a,9的函数，所以当确定了安装角艺和中心距a以后，上式都可写成Fa,9 -0的形式。根据第四章求出的工件螺旋面的方程及其给定的尺寸，将工件螺旋曲面的母线按一定的规则离散化，选定其上任一点的“，值。就可以根据Fa, B 0解出一系列对应于a的哄值，把这一对对的a; ,乓值代入工件螺旋面的方程就能求出工件螺旋面上接触点的坐标，它是以坐标x, y, z表示的，进而得到了整条接触线。利用运动方程式3.2把接触点的坐标变换到与刀具相固连的坐标系O一X,Y,Z中，则可求出铣刀的原始刀具面上的接触线。它是接触点在与刀具相固连的坐标系O一X,Y,Z中的轨迹总和。铣刀的刃形通常指的是它的轴向截形，即过x一z的平面截原始刀具面所得到的截形。设原始刀具面与工件螺旋面的接触线为BnCn，点A。是它上面的任意一点。在刀具轴向截面内X一Z内，鸡点的对应点为凡。显然它的坐标由垂直于Z轴的铣刀圆的半径R以及决定这个铣刀圆的位置的坐标Z所决定。因此只要求出一系列的Z, R值，刀具的刃形就被唯一的确定了，见图5-3 a而Z, R可用下式来求得3. 2. 5扭叶转子盘形铣刀实例 本论文的主要任务之一是设计并加工出罗茨鼓风机的扭叶转子，其端截面的形状如图3-4所示，型线方程式见式2-13一15因为罗茨风机的转子是相互啮合运转的，所以两个转子一个为左旋，另一个为右旋。在本次设计中，扭叶转子端截面的尺寸如下表，来源见式2-13一15 扭叶转子工艺参数的确定外圆螺旋角的确定参考国外的产品，初定扭叶转子的外圆柱螺旋角为250，在此计算一下转子外圆柱的螺足巨TTD/tg252x63.74x/0..85mm根据铣床挂轮架的结构，参见本章第四节，可得到挂轮之间的关系式2.中心距及安装角的确定本次加工的扭叶转子的端截面是由几条曲线组成的，其中内圆弧与摆线之间的相接处形成不圆滑的转折点见图5-40若刀具的安装参数a及艺选得不合适，则加工出来的转折点处会留有一段过渡曲线，将使得工件出现过切或少切的情况如图5-5，其中ABCD为理论形状， kzl iJ zD为加工后的形状。因此，有必要调整刀具的安装参数a及艺，使得两曲线间的连接为完整的连接，即如图5-6所示，使得AB, BC两部分的接触线ab和be的端点能重合在一点b上，那么相应的刀具截形12和2 3的端点2和2也就能重合在一起图5-6 c 。在这种情况下，刀具上就能作出完整的理论刃形，因而避免了过渡表面。而安装参数Q及艺的计算公式也可得到如下【32】 图3-6 完整刃形条件示意图 当刀具尖角的外圆与B点的螺旋线相切在然也就是刀具外圆的切线。又因刀具的轴线与投影必然和刀具轴线垂直，则可得到b点时，从byoz平面平行，点作的螺旋线的切线t当因此，t在yoz平面上的投影必然和刀具轴线垂直，则可得到式中ra一转折点B的半径oB ;-oB与x轴的夹角;8一根据试算所选定的切点b的B值。 将本次设计中的实际尺寸代入，即pT12152.788mm，根据扭叶转子的端截面的尺寸，可得到/6rad ，见图3-4，即图中的cob，根据试算初定一0.09075rad ，则铣刀与工件的对应中心距a为因为中心距出现了小数值，故需调整e的数值，使得中心距为整数值，便于加工调整，经过优化整理可知，当8-0.rad时，中心距a为相应的刀具安装角艺为因此本次加工的工艺参数列于下表 在前几章中，己经确定了转子的端截面采用的型线是内外圆弧加摆线型，并将其参数方程也求出了，同时还给出了由该型线所生成的螺旋曲面的参数方程及螺旋曲面上任意一点的法向量的参数方程 o 因为扭叶转子的对称性，所以根据工件的截形尺寸，只需取端面型线的六分之一来作为螺旋面的母线。然后，将各个参数方程中的参变量的取值区间进行离散，再代入到接触线的条件式5.11中，进而解出所对应的8值。因为该接触线条件式是一超越方程，其数字计算量比较大，因此用计算机求解相对比较容易些。在此，将本次设计中所用的遍历搜索计算程序列出只给出圆弧段的include stdafx.hinclude math.hinclude stdio.hdefine pi 3.mainFILE*印;double A,r,rl,p,a,b,m,x2,y2;double X,丫Z,R;double x,y,z,x0,xO1,y0,y01,nx,ny,nz,j,k;定义基本的参数A120r42.0;r184*sinpi/12;p152.788;给基本参数赋值foraO;a75;aa5使变量a在取值范围内离散 x0r-rl *cosa*pi/180; y0r 1 * sina* pi/ 180;端截面上的参数方程x01rl *sina*pi/180;y01rl *cosa*pi/180;参数方程的一次导数x2rl *cosa*pi/180;y2-rl *sina*pi/180刀参数方程的二次导数forb一10. 0;b10. O;bb0. xx0*cosb*pi1180-y0*sinb*pi/180;y-x0*sinb*pi/180y0*cosb*pi/180;p*b*pi/180;螺旋面的参数方程nxp*x01 *sinb*pi/180y01 *cosb*pi/180;n-p*x01 *cosb*pi/180-y01 *sinb*pi/180;nzx0*x01卯*卯1刃过任一点的法向量参数方程mA-x*nynz*tan1./nxyz*tan1.32625 54;接触条件式iffabsm0.00001循环中止条件 XA-x; Y-y*cos1.-z* sin1.; Z-y*sin1.z*cos1.;坐标变换式 RsqrtX*XY*Y;ZZ; 检验条件式 J一lsin1.*sin1.*ny/tan1.nz /nx *ny/tan1.nzlnxlA-x;k-powsin1.,2/p/pownx,2* p* x-2 *p*p/ tan1. *nx*nxny*ny/p/p -ny*nzp*p/tan1.-p*x * p*p/tan1.-p*x* x2 *y01-y2* x01/nx;printf6f 6f,6f 6f 6f 6fn,a,Z,R,b*pi/180j,k;fp螺旋n,w;fprintffp,6f,6fn,Z,R;fclosefp;JGReak;elseprintfthere is a errorreturn0按照上述程序，可以得到下表所示的数据序号表示曲线上的离散点，Q为参变e表示母线从起始位置绕z轴转过的角度，顺着z轴看去以顺时针方向转动为正，为铣刀圆的位置坐标，Rp为铣刀圆的半径。在坐标系上将各点描出，并用光滑的曲线加以连接，可以得到如图3-7所示的刀具刃形，此刃形即为盘形铣刀在平面x一o一z上的刃形。
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本模型为罗茨风机——容积式风机建模，SOLIDWORKS18版本；罗茨风机属容积式风机，叶轮端面、风机前后端盖。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送，更适用于低压力场合的气体输送和加压系统，也可用作真空泵等。
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