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軟件版本：Solidworks2020（可編輯，包含參數(shù)）
文件大小：9.03MB（包含三維模型文件20個，下載積分 : 100）
本模型為羅茨風機——容積式風機建模，SOLIDWORKS18版本；羅茨風機屬容積式風機，葉輪端面、風機前后端蓋。原理是利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機。這種鼓風機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧、污水處理曝氣、水泥輸送，更適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓系統(tǒng)，也可用作真空泵等。
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本報記者 付燦華;參數(shù)化設計[N];中國建設報;2010年
螺桿式鼓風機是一種同時具備螺桿壓縮機與羅茨鼓風機優(yōu)勢的新式鼓風機，可平凡使用于產(chǎn)業(yè)界限多種氣體的運送。可視化設計是一種新式的CAD設計方法，經(jīng)過開展螺桿式鼓風機可視化設計研討，能夠大大升高設計品質(zhì)和運轉(zhuǎn)可靠性。
論文在解析比擬羅茨鼓風機和螺桿壓縮機各自特色的基本上，對螺桿式鼓風機的基本結(jié)構(gòu)、特色、勞動道理作了認真的形容，為論文的可視化設計技藝的研討作鋪墊。轉(zhuǎn)子的型線設計是螺桿式鼓風機設計的核心。為了對轉(zhuǎn)子型線設計送上評論憑據(jù)，論文對螺桿式轉(zhuǎn)子的平面嚙合道理、坐標轉(zhuǎn)換和型線參數(shù)與轉(zhuǎn)子幾何參數(shù)之間的干系作了認真形容。
在創(chuàng)立轉(zhuǎn)子端面型線數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本上，選用XML方法完成了轉(zhuǎn)子端面型線轉(zhuǎn)子的形容。對機殼的結(jié)構(gòu)特征和結(jié)構(gòu)參數(shù)實行了深遠解析。
以VisualBasic和SolidWorksAPI為開發(fā)工具，開發(fā)軟件完成了轉(zhuǎn)子和機殼三維可視化模子的自動生成。從而為轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子的嚙合校驗、轉(zhuǎn)子與機體的切合校驗送上了有用補臺。利用有限元技藝，能夠有用地解析機體結(jié)構(gòu)強度。研討了利用SolidWorks有限元模塊COSMOSWorks實行有限元解析的步調(diào)和方法。在此基本上，對螺桿式鼓風機機體實行了卻構(gòu)強度的可視化解析和校驗。
在SolidWorks環(huán)境下利用配備款型技藝，創(chuàng)立螺桿式鼓風機的三維配備可視化模子。提出了基于SolidWorks環(huán)境的三種動態(tài)圖形仿真技藝計劃，利用COSMOSMotion圖形動態(tài)仿真技藝，對轉(zhuǎn)子在機殼里面的嚙合實行了模仿，完成了里面轉(zhuǎn)子的動態(tài)嚙合仿真。在SolidWorksAnimator的補臺下，氣象直觀地實行了螺桿式鼓風機拆卸動畫模仿。
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南通農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學生畢業(yè)論文 張澤羅茨鼓風機扭葉轉(zhuǎn)子的數(shù)控加工 正文第33頁 共33頁1.緒論刨削加工是傳統(tǒng)的加工方法之一，具有刀具制造簡單，生產(chǎn)準備時間短的特點。在加工窄而長的表面時，若采用強力刨削及寬刃刨刀精刨平面，可以得到較高的生產(chǎn)效率和較好的表面質(zhì)量。并且，對不通孔或有障礙臺肩的孔內(nèi)鍵槽，刨削加工幾乎是唯一的加工方法。因此，在實際生產(chǎn)中，尤其是在單件生產(chǎn)中，刨削加工占有較高的比例。扭葉羅茨鼓風機與直葉轉(zhuǎn)子羅茨鼓風機相比，由于扭葉羅茨鼓風機具有工作平穩(wěn)、能耗低、高效及噪聲低等優(yōu)點，因此在建材、電力、冶煉、礦山、港口等領域有更加廣泛的應用。轉(zhuǎn)子是鼓風機的重要零件，它的加工精度直接影響鼓風機的性能。羅茨鼓風機轉(zhuǎn)子按葉數(shù)可以分為二葉和三葉，按葉輪形狀可以分為直葉和扭葉。而就聲學性能上來說，三葉優(yōu)于二葉，扭葉優(yōu)于直葉。現(xiàn)在直葉轉(zhuǎn)子在鼓風機結(jié)構(gòu)中已經(jīng)普遍使用，而扭葉轉(zhuǎn)子雖然聲學性能比較好，但是由于目前國內(nèi)在扭葉轉(zhuǎn)子的數(shù)控加工方面的研究相對較少，并且缺少對轉(zhuǎn)子曲面的幾何特性的定量分析，以至于造成了加工精度不高、加工效率低下等缺點。國內(nèi)所見的對于扭葉羅茨鼓風機的研究有用成型刀加工扭葉轉(zhuǎn)子的，但是存在著刀具磨損較快，不易修復的缺點，也有用刨床加工扭葉轉(zhuǎn)子的，但是也存在著加工精度低，振動較大等缺點。目前國外扭葉羅茨鼓風機轉(zhuǎn)子的加工多用專用數(shù)控機床加工，具有成本低、效率高等優(yōu)點。由于國內(nèi)扭葉轉(zhuǎn)子的加工方法存在著加工精度低、成本較高等缺點，以至于目前國內(nèi)扭葉羅茨鼓風機還是以進口為主，國內(nèi)企業(yè)還沒有形成批量生產(chǎn)扭葉轉(zhuǎn)子。為了進一步提高扭葉轉(zhuǎn)子數(shù)控加工的質(zhì)量和效率，進一步促進扭葉羅茨鼓風機國產(chǎn)化。本文介紹了用球頭銑刀數(shù)控加工羅茨鼓風機三葉扭葉轉(zhuǎn)子的刀具參數(shù)及其走刀步長和切削行距的定量幾何模型。數(shù)控技術(shù)作為現(xiàn)代制造業(yè)的基礎，被應用在刨削加工中，給這一傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式帶來了深刻的革命性的變化。數(shù)控刨削的加工方法，不僅可用于簡單平面的加工，還可以加工象連鑄機結(jié)晶槽、耐火磚模具、汽輪機葉片等這樣復雜的異形零件以及象羅茨鼓風機扭葉轉(zhuǎn)子這類具有回轉(zhuǎn)軸螺旋形零件。這些都大大拓寬了刨削加工原有的適用范圍，為這一傳統(tǒng)加工工藝注入了新的活力。1.1羅茨鼓風機的國內(nèi)外發(fā)展概況及發(fā)展趨勢1.1.1羅茨鼓風機的發(fā)展概況羅茨鼓風機是一種典型的氣體增壓與輸送機械，具有工作穩(wěn)定，機械效率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便等優(yōu)點，被廣泛應用于很多領域。自從1854年，美國人弗朗西斯和菲蘭德.羅茨（Francis 2曲面在各接觸點均相切;3過某一接觸點的的兩曲面的公法線與兩曲面任一方向上的切線相垂直; 如果這條接觸線能求出，則令它繞工件軸線作參數(shù)為P的螺旋運動，就能得到工件螺旋面，它是該接觸線在與工件相固連的坐標系中的運動軌跡面。令該接觸線繞刀具軸線作回轉(zhuǎn)運動，就形成原始刀具面，它是該接觸線在與刀具相固連的坐標系中的運動軌跡面。所以盤狀刀具加工螺旋面的問題就可以歸結(jié)為求這一條在空間的位置固定不變的接觸線的問題。因此可把加工造型時，工件的螺旋運動看成是進給運動，而只把刀具繞其自身軸線的回轉(zhuǎn)運動看成是造型運動，這樣可以大大簡化計算，但不影響造型的實質(zhì)【3p-36】3. 2. 3接觸條件式 綜上所述，可以將圓柱螺旋曲面的成形銑削加工工藝過程用圖5-2所示的向量關(guān)系來歸納表示，圖中所示的M點是工件螺旋曲面與刀具回轉(zhuǎn)面的一個接觸點。它相對于兩坐標原點的徑矢分別為 設刀具回轉(zhuǎn)的角速度為W，工件回轉(zhuǎn)的角速度為田，螺旋參數(shù)為P，工件上的M點與刀具上的M點的相對運動速度為I IIv可求得如下M點沿螺旋線運動時的線速度yr為vIvk x rpkM點隨刀具運動時的線速度VII為VIIk x R所以相對運動速度VI II為VI”v，一VIIwk x;砂一wkx R又根據(jù)“回轉(zhuǎn)面和螺旋面在接觸點處有公共的法線矢量n，而且相對運動速度應該與公法線垂直”這一條件可知，接觸線的條件應為VI n0或。kxrpkn一ckx Rn0這就是刀具和工件表面的接觸線應滿足的基本條件式。因為，在本次設計中，工件的螺旋面是已知的，而刀具的回轉(zhuǎn)面是待求的，根據(jù)第四章所介紹的可知，螺旋面上任意一點的法線n與過該點的線速度VI相垂直，既nv二nkxrpk二0。因此，可進一步得到螺旋面上的接觸線的條件式和上式中參數(shù)的具體意義與第四章中參數(shù)的具體意義相同。3. 2. 4盤形銑刀廓型設計的通用方法 在上式中，x，y，“，n二，氣,n都是曲面坐標參數(shù)a,9的函數(shù)，所以當確定了安裝角藝和中心距a以后，上式都可寫成Fa,9 -0的形式。根據(jù)第四章求出的工件螺旋面的方程及其給定的尺寸，將工件螺旋曲面的母線按一定的規(guī)則離散化，選定其上任一點的“，值。就可以根據(jù)Fa, B 0解出一系列對應于a的哄值，把這一對對的a; ,乓值代入工件螺旋面的方程就能求出工件螺旋面上接觸點的坐標，它是以坐標x, y, z表示的，進而得到了整條接觸線。利用運動方程式3.2把接觸點的坐標變換到與刀具相固連的坐標系O一X,Y,Z中，則可求出銑刀的原始刀具面上的接觸線。它是接觸點在與刀具相固連的坐標系O一X,Y,Z中的軌跡總和。銑刀的刃形通常指的是它的軸向截形，即過x一z的平面截原始刀具面所得到的截形。設原始刀具面與工件螺旋面的接觸線為BnCn，點A。是它上面的任意一點。在刀具軸向截面內(nèi)X一Z內(nèi)，雞點的對應點為凡。顯然它的坐標由垂直于Z軸的銑刀圓的半徑R以及決定這個銑刀圓的位置的坐標Z所決定。因此只要求出一系列的Z, R值，刀具的刃形就被唯一的確定了，見圖5-3 a而Z, R可用下式來求得3. 2. 5扭葉轉(zhuǎn)子盤形銑刀實例 本論文的主要任務之一是設計并加工出羅茨鼓風機的扭葉轉(zhuǎn)子，其端截面的形狀如圖3-4所示，型線方程式見式2-13一15因為羅茨風機的轉(zhuǎn)子是相互嚙合運轉(zhuǎn)的，所以兩個轉(zhuǎn)子一個為左旋，另一個為右旋。在本次設計中，扭葉轉(zhuǎn)子端截面的尺寸如下表，來源見式2-13一15 扭葉轉(zhuǎn)子工藝參數(shù)的確定外圓螺旋角的確定參考國外的產(chǎn)品，初定扭葉轉(zhuǎn)子的外圓柱螺旋角為250，在此計算一下轉(zhuǎn)子外圓柱的螺足巨TTD/tg252x63.74x/0..85mm根據(jù)銑床掛輪架的結(jié)構(gòu)，參見本章第四節(jié)，可得到掛輪之間的關(guān)系式2.中心距及安裝角的確定本次加工的扭葉轉(zhuǎn)子的端截面是由幾條曲線組成的，其中內(nèi)圓弧與擺線之間的相接處形成不圓滑的轉(zhuǎn)折點見圖5-40若刀具的安裝參數(shù)a及藝選得不合適，則加工出來的轉(zhuǎn)折點處會留有一段過渡曲線，將使得工件出現(xiàn)過切或少切的情況如圖5-5，其中ABCD為理論形狀， kzl iJ zD為加工后的形狀。因此，有必要調(diào)整刀具的安裝參數(shù)a及藝，使得兩曲線間的連接為完整的連接，即如圖5-6所示，使得AB, BC兩部分的接觸線ab和be的端點能重合在一點b上，那么相應的刀具截形12和2 3的端點2和2也就能重合在一起圖5-6 c 。在這種情況下，刀具上就能作出完整的理論刃形，因而避免了過渡表面。而安裝參數(shù)Q及藝的計算公式也可得到如下【32】 圖3-6 完整刃形條件示意圖 當?shù)毒呒饨堑耐鈭A與B點的螺旋線相切在然也就是刀具外圓的切線。又因刀具的軸線與投影必然和刀具軸線垂直，則可得到b點時，從byoz平面平行，點作的螺旋線的切線t當因此，t在yoz平面上的投影必然和刀具軸線垂直，則可得到式中ra一轉(zhuǎn)折點B的半徑oB ;-oB與x軸的夾角;8一根據(jù)試算所選定的切點b的B值。 將本次設計中的實際尺寸代入，即pT12152.788mm，根據(jù)扭葉轉(zhuǎn)子的端截面的尺寸，可得到/6rad ，見圖3-4，即圖中的cob，根據(jù)試算初定一0.09075rad ，則銑刀與工件的對應中心距a為因為中心距出現(xiàn)了小數(shù)值，故需調(diào)整e的數(shù)值，使得中心距為整數(shù)值，便于加工調(diào)整，經(jīng)過優(yōu)化整理可知，當8-0.rad時，中心距a為相應的刀具安裝角藝為因此本次加工的工藝參數(shù)列于下表 在前幾章中，己經(jīng)確定了轉(zhuǎn)子的端截面采用的型線是內(nèi)外圓弧加擺線型，并將其參數(shù)方程也求出了，同時還給出了由該型線所生成的螺旋曲面的參數(shù)方程及螺旋曲面上任意一點的法向量的參數(shù)方程 o 因為扭葉轉(zhuǎn)子的對稱性，所以根據(jù)工件的截形尺寸，只需取端面型線的六分之一來作為螺旋面的母線。然后，將各個參數(shù)方程中的參變量的取值區(qū)間進行離散，再代入到接觸線的條件式5.11中，進而解出所對應的8值。因為該接觸線條件式是一超越方程，其數(shù)字計算量比較大，因此用計算機求解相對比較容易些。在此，將本次設計中所用的遍歷搜索計算程序列出只給出圓弧段的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;定義基本的參數(shù)A120r42.0;r184*sinpi/12;p152.788;給基本參數(shù)賦值foraO;a75;aa5使變量a在取值范圍內(nèi)離散 x0r-rl *cosa*pi/180; y0r 1 * sina* pi/ 180;端截面上的參數(shù)方程x01rl *sina*pi/180;y01rl *cosa*pi/180;參數(shù)方程的一次導數(shù)x2rl *cosa*pi/180;y2-rl *sina*pi/180刀參數(shù)方程的二次導數(shù)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;螺旋面的參數(shù)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刃過任一點的法向量參數(shù)方程mA-x*nynz*tan1./nxyz*tan1.32625 54;接觸條件式iffabsm0.00001循環(huán)中止條件 XA-x; Y-y*cos1.-z* sin1.; Z-y*sin1.z*cos1.;坐標變換式 RsqrtX*XY*Y;ZZ; 檢驗條件式 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數(shù)據(jù)序號表示曲線上的離散點，Q為參變e表示母線從起始位置繞z軸轉(zhuǎn)過的角度，順著z軸看去以順時針方向轉(zhuǎn)動為正，為銑刀圓的位置坐標，Rp為銑刀圓的半徑。在坐標系上將各點描出，并用光滑的曲線加以連接，可以得到如圖3-7所示的刀具刃形，此刃形即為盤形銑刀在平面x一o一z上的刃形。
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本模型為羅茨風機——容積式風機建模，SOLIDWORKS18版本；羅茨風機屬容積式風機，葉輪端面、風機前后端蓋。原理是利用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機。這種鼓風機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧、污水處理曝氣、水泥輸送，更適用于低壓力場合的氣體輸送和加壓系統(tǒng)，也可用作真空泵等。
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