针对双螺杆压缩机工作过程中存在的转子的结构特性问题,对螺杆转子的应力、变形耦合模拟方法,不同排气压力、不同转速对转子应力、变形的影响进行了研究。基于有限体积法求解了压缩机工作过程中产生的压力场,通过数值插值技术将得到的气动载荷作为外载荷加载在转子的结构网格上,建立了转子的真实受力模型,进一步求解了转子结构的静平衡方程,得到了转子的位移场和应力分布,并利用“L型大直径掩埋管道”对该研究方法进行了验证。研究结果表明:压缩机工作过程中产生的压力场对螺杆转子的最大变形和最大应力有较大的影响;且当转速/排气压力一定时,选择合适的排气压力/转速可以有效降低转子的最大变形和最大应力;该结果可为压缩机的结构设计、优化提供一定的理论参考。

针对双螺杆压缩机工作过程中转子的结构特性问题,综合考虑压缩机产生的压力场和温度场,对螺杆转子进行流热固耦合研究。通过有限体积法求解压缩机工作过程中产生的压力场和温度场,采用数值插值技术将其加载到转子的结构网格上,建立转子的真实受力模型。进一步求解转子的静平衡方程得到转子的位移场和应力分布,并利用L形大直径掩埋管道对所提出的方法进行验证。研究结果表明:温度场是螺杆转子产生较大变形和应力的主要原因,选择合适的转速可以降低转子的变形和应力。研究结果对压缩机的结构设计和优化有一定的理论意义。

针对非圆齿轮节曲线设计中出现的不连续点和尖点问题,依据非圆齿轮节曲线的封闭性条件及其传动比函数,建立了非圆齿轮副节曲线设计缺陷的修正模型,通过引入修正因子,有效避免了节曲线产生不连续点的现象。基于非圆齿轮节曲线上的点与其密切圆之间的几何关系,分别建立了节曲线凸尖点与凹尖点的修正模型。将密切圆上的点作为插值点,密切圆与节曲线的切点为样条插值的边界条件,通过数值插值方法实现了对节曲线尖点的修正。研究结果表明,该算法能快速修正高阶阿基米德螺线齿轮副节曲线的设计缺陷,且算法是有效的。