螺杆压缩机转子型线及其动态测量

临界转速的计算

一、临界转速分析的目的 临界转速分析的主要目的在于确定转子支撑系统的临界转速，并按照经验或有关的技术规定，将这些临界转速调整，使其适当的远离机械的工作转速，以得到可靠的设计。 例如设计地面旋转机械时，如果工作转速低于其一阶临界转速Nc1，应使N<0.75Nc1, 如果工作转速高于一阶临界转速，应使 1.4Nck

传递矩阵法 基本原理：传递矩阵法的基本原理是，去不同的转速值，从转子支撑系统的一端开始，循环进行各轴段截面状态参数的逐段推算，直到满足另一端的边界条件。 优点：对于多支撑多元盘的转子系统，通过其特征值问题或通过建立运动微分方程的方法求解系统的临界转速和不平衡响应，矩阵的维数随着系统的自由度的增加而增加，计算量往往较大：采用传递矩阵法的优点是矩阵的维数不随系统的自由度的增加而增大，且各阶临界转速计算方法相同，便于程序实现，所需存储单元少，这就使得传递矩阵法成为解决转子动力学问题的一个快速而有效的方法。 缺点：求解高速大型转子的动力学问题时，有可能出现数值不稳定现象。今年来提出的Riccati 传递矩阵法，保留传递矩阵的所有优点，而且在数值上比较稳定，计算精度高，是一种比较理想的方法，但目前还没有普遍推广。 轴段划分：首先根据支撑系统中刚性支撑（轴承）的个数划分跨度。在整个轴段内，凡是轴承、集中质量、轮盘、联轴器等所在位置，以及截面尺寸、材料有变化的地方都要划分为轴段截面。若存在变截面轴，应简化为等截面轴段，这是因为除了个别具有特殊规律的变截面轴段外，其他的变截面轴段的传递矩阵特别复杂。 传递矩阵： 4. 轴段传递矩阵 每段起始状态参数和终端状态参数的转换方程，根据是否考虑转轴的分布质量，可以建立两种轴段传递矩阵 ① 当考虑轴段的分布质量时：起始和终端的转换方程是均质等截面杆的振动弹性方程： ② 不考虑转轴的分布质量时建立的传递矩阵 i 0212222111212Q M X 1000L 100-L 10-L L 1Q M X ??????? ??????????????=??????? ??θααααααθki 其中，a11,a12,a21,a22为该轴段的影响系数，根据材料力学： ???? ?????====EJ L EJ L EJ 22221123 1123L αααα，a11和a12是终端的剪力和弯矩在终端引起的挠度，a21和

螺杆压缩机之振动分析

螺杆压缩机的工作原理 1.什么叫螺杆空压机： 螺杆压缩机是一种工作容积作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠容积的变化来实现，而容积的变化又是借助压缩机的一对转子在机壳内作回转运动来达到。 螺杆压缩机的基本结构： 在压缩机的机体中，平行地配置着一对相互啮合的螺旋形转子，通常把节圆外具有凸齿的转子，称为阳转子或阳螺杆。把节圆内具有凹齿的转子，称为阴转子或阴转子，一般阳转子与原动机连接，由阳转子带动阴转子转动转子上的最后一对轴承实现轴向定位，并承受压缩机中的轴向力。转子两端的圆柱滚子轴承使转子实现径向定位，并承受压缩机中的径向力。在压缩机机体的两端，分别开设一定形状和大小的孔口。一个供吸气用，称为进气口；另一个供排气用，称作排气口。 2.螺杆空压机工作原理：螺杆压缩机的工作循环可分为进气，压缩和排气三个过程。随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 1)进气过程：转子转动时，阴阳转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空 间最大，此时转子齿沟空间与进气口的相通，因在排气时齿沟的气体被完全排出，排气完成时，齿沟处于真空状态，当转至进气口时，外界气体即被吸入，沿轴向进入阴阳转子的齿沟内。当气体充满了整个齿沟时，转子进气侧端面转离机壳进气口，在齿沟的气体即被封闭。 2)压缩过程：阴阳转子在吸气结束时，其阴阳转子齿尖会与机壳封闭，此时气 体在齿沟内不再外流。其啮合面逐渐向排气端移动。啮合面与排气口之间的齿沟空间渐渐件小，齿沟内的气体被压缩压力提高。 3)排气过程：当转子的啮合端面转到与机壳排气口相通时，被压缩的气体开始 排出，直至齿尖与齿沟的啮合面移至排气端面，此时阴阳转子的啮合面与机壳排气口的齿沟空间为0，即完成排气过程，在此同时转子的啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，进气过程又再进行。

转子动力学知识

转子动力学知识 2转子动力学主要研究那些问题？ 答：转子动力学是研究所有不旋转机械转子及其部件和结构有关的动力学特性,包括动态响应、振动、强度、疲劳、稳定性、可靠性、状态监测、故障诊断和控制的学科。这门学科研究的主要范围包括：转子系统的动力学建模与分析计算方法；转子系统的临界转速、振型不平衡响应；支承转子的各类轴承的动力学特性；转子系统的稳定性分析；转子平衡技术；转子系统的故障机理、动态特性、监测方法和诊断技术；密封动力学；转子系统的非线性振动、分叉与混沌；转子系统的电磁激励与机电耦联振动；转子系统动态响应测试与分析技术；转子系统振动与稳定性控制技术；转子系统的线性与非线性设计技术与方法。 3转子动力学发展过程中的主要转折是什么？ 答：第一篇有记载的有关转子动力学的文章是1869年Rankine发表的题为“论旋转轴的离心力”一文,这篇文章得出的“转轴只能在一阶临界转速以下稳定运转”的结论使转子的转速一直限制在一阶临界以下。最简单的转子模型是由一根两端刚支的无质量的轴和在其中部的圆盘组成的,这一今天仍在使用的被称作Jeffcott转子的模型最早是由Foppl在1895年提出的,之所以被称作“Jeffcott”转子是由于Jeffcott教授在1919年首先解释了这一模型的转子动力学特性。他指出在超临界运行时,转子会产生自动定心现象，因而可以稳定工作。这一结论使得旋转机械的功率和使用范围大大提高了，许多工作转速超过临界的涡轮机、压缩机和泵等对工业革命起了很大的作用。但是随之而来的一系列事故使人们发现转子在超临界运行达到某一转速时会出现强烈的自激振动并造成失稳。这种不稳定现象首先被Newkirk发现是油膜轴承造成的,仍而确定了稳定性在转子动力学分析中的重要地位。有关油膜轴承稳定性的两篇重要的总结是由Newkirk和Lund写出的,他们两人也是转子动力学研究的里程碑人物。 4石化企业主要有哪些旋转机械，其基本工作原理是什么？ 汽轮机：将蒸汽的热能转换成机械能的涡轮式机械。工作原理：在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中发生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变为动能。作用与功能：主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活的供热需要。

螺杆压缩机转子加工磨削成形法.pdf

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转子临界转速概念

1 转子临界转速概念 转子的固有频率除了与转子结构（和支承结构）参数有关外，它还随转子涡动转速和转子 自转转速的变化而变化。在转子不平衡力驱动下，转子一般作正同步涡动，当转子涡动转 速等于转子固有频率时，转子出现共振,相应转速就称为该转子的临界转速。 2 转子临界转速计算对程序的要求 计算转子临界转速必须能够考虑旋转结构涡动时产生的陀螺效应对转子临界转速的影响， 这是转子临界转速计算同其他非旋转结构固有频率计算的差异所在。一般有限元程序不具 备计算转子临界转速的功能。 3 ANSYS的临界转速计算功能 1) 计算转子临界转速可用单元 BEAM4； PIPE16。 COBIN14(用于模拟带阻尼的弹性支撑) 2) 单元特性及实常数 BEAM4和PIPE16: Keyoption(7)=1 实常数Spin=转子自转角速度（ω） rad/s。 3) 特征值求解方法 选取DAMP方法求解特征值。 4) 计算结果处理 采用有限元方法计算转子临界转速时，转子会出现正进动和反进动。由于陀螺效应的作用 ，随着转子自转角速度的提高，反进动固有频率将降低，而正进动固有频率将提高。根据 临界转速的定义，应只对正进动固有频率（Ωc）进行分析。 在后处理中首先剔除负固有频率，然后分析各阶模态振型，确定同一阶振型的正进动和反 进动固有频率。 改变转子自转角速度（ω），计算出新的Ωc，最后画出Ωc～ω曲线，根

据临界转速的定 义，当Ωc=ω时，Ωc即所求临界转速。需注意：由于Ωc的单位为Hz，而ω为rad/s，计算 时应转换单位。 4 算例 单转子结构如图所示，转子轴近似无质量，轮盘密度8*104Kg/m3,其余材料参数为： E=200Gpa μ=0.3 || |----50--------| || _____________________________||d=120 ^ ^ d0=10 || || h=0.5 |---------- 100----------------------------------| 算例命令流文件如下： /PREP7 ET,1,BEAM4 !* KEYOPT,1,2,0 KEYOPT,1,6,0 KEYOPT,1,7,1 KEYOPT,1,9,0 KEYOPT,1,10,0 *SET,p,acos(-1) *SET,R1,5 *SET,R2,60 R,1,p*R1**2,p*R1**4/4,p*R1**4/4,2*R1,2*R1, , RMORE, ,p*R1**4/2, , ,2175, , R,2,p*R2**2,p*R2**4/4,p*R2**4/4,2*R2,2*R2, , RMORE, ,p*R2**4/2, , ,2175, ,

螺杆式空压机皮带-直联-齿轮三种传动方式对比

螺杆式空压机皮带，直联，齿轮三种传动方式对比 一般地，按照传动方式划分，我们可以把压缩机分为直接传动和皮带传动。压缩机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，这实际上并不是真正意义上的直接传动。真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连(同轴)且两者速度一样。 但在实际应用中，为了更加直观和方便的区分，业内一般分为直联传动压缩机、皮带传动压缩机和齿轮传动压缩机，还有一种比较少见的传动方式称为复合传动压缩机。 传动方式对压缩机的耗能、运行经济型、可靠性有显着影响，机头来源对机器的传动方式有重要影响。以50Hz电制为基础设计的机头，核心转速为同步3000转/分钟，主要压缩机规格都可以采用无内外变速的直联驱动。进口机头基本是按60Hz电制设计，核心转速为同步3600转/分钟，所以在我国50Hz供电条件下要么通过变速实现原设计目标，这种变速往往引起能耗、成本、耗材、可靠性的变化;要么偏离最佳工况让机头在边缘条件下工作。 直联传动 直联压缩机通过弹性联轴器将电动机动力传递给机头，联轴器除每隔3年更换一次弹性体外，没有其他维护工作。采用新型的法兰式弹性联轴器，更换弹性体十分方便，无需拆卸机头、管路和阀门。设备中间环节减少了，出故障的几率降低(零件越少，故障率就相对降低)，减少了成本(购买成本、维修成本)，节约了资源;直接联动，降低了中间传动能量的损耗，效率较高。 皮带传动

螺杆压缩机的另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。下面所讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统： ?每一运转状态之皮带张力均达到优化值; ?通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷; ?始终确保正确的皮带轮连接; ?整个皮带驱动系统安全无故障运转。 皮带传动兼有传递动力和改变转速的作用，皮带传动依靠摩擦力传递动力，本身需要消耗一定的能量，约占传递功率的2%～3%。皮带必须有一定的张力才能获得足够的摩擦力，皮带张力使电机和机头的轴承承受额外的径向负荷，皮带传动压缩机对电机和机头的轴承要求更高。皮带传动压缩机生产成本较低，一般仅用于小型压缩机和经济型压缩机。 皮带张紧力不足时会造成皮带打滑，传递动力不足，不仅会造成皮带高温磨损，还会造成压缩机转速降低减小排气量。需要经常检查皮带张紧情况，及时拉近皮带或更换皮带。皮带必须成组更换。 一般压缩机销售员在与客户宣传推广螺杆式压缩机时，都会大力推荐直联传动型压缩机，说直联压缩机的螺杆主机与电动机通过弹性联轴器连成一个整体，传动效率高;而皮带传动压缩机在皮带使用一段时间后，皮带弹力，韧度下降，传动效率没有新机器高。 不可否认，从传动原理上来说，确实如此，因为真正意义上的直联传动指的是马达与转子直接相连(同轴)且两者速度一样，但这种情况在现实应用中显然极少存在。因此那种认为直接传动没有能量损耗的观点是不对的。 而且再好的设备都有出故障的时候，在压缩机使用一段时间以后，当出现问题时，比如，弹性联轴器故障。换弹性联轴器可不是一件轻松的活，拆机头、卸电机，维修费用高不说，还耽误生产;如果是皮带传动压缩机的皮带坏了，只要换上一副新的皮带，问题就解决，费用还不高，省时又省力。 另外一点是，直联驱动相比皮带传动，一次性采购成本较高，这是目前很多中低端压缩机产品价格之低无法承受的，因而对于低端市场，皮带传动更加受欢迎。 齿轮传动

螺杆压缩机转子的加工.

72 工具技术 螺杆压缩机转子的加工 陈立明 湖南省招标责任有限公司 1 引言 螺杆压缩机具有易损件少、结构紧凑、运转平稳、寿命长、工作可靠性高和效率高等一系列独特的优点,广泛应用于空气动力、制冷及各种工艺流程中。转子是这种压缩机的核心零件。转子设计中最重要的是转子齿形的设计,其型线复杂,加工要求高,压缩机工作的可靠性、效率和噪声在很大程度上取决于螺杆转子的加工精度。随着计算机辅助设计技术在螺杆压缩机领域的应用,转子齿形的设计经历了三代变迁,设计更加多样化、复杂化。转子齿形的不断发展,促使转子加工工艺不断改进,对加工工艺的要求也越来越高。因此,迫切需要采用先进的加工设备和加工方法来提高转子的质量。 2 转子加工现状及存在的问题 转子齿形加工质量是保证螺杆压缩机性能和可靠性的关键。目前,广泛使用的加工方法有盘形铣刀铣削加工法、展成法滚制螺杆转子和磨削成形法三种。采用铣削法加工4~6个齿时必须一个个地分度铣制,属于非连续加工,存在较大的分度误差。因此,铣削加工存在生产率低和加工精度低的问题,从而影响压缩机的效率、可靠性,增大了噪声。 滚削加工与盘形铣削加工相比,能一次走刀完成加工,无须分度,理论上无分度误差,因而其生产率较高,加工齿形精度高,齿距误差小,比较适用于加工外径小、批量大的小型压缩机螺杆转子。 滚削法加工螺杆转子既能保证转子的加工精度,又可节省加工时间,但也存在局限性,即螺杆的型线必须能用滚削方法加工才行。型线局限于使用标准齿形,即对称圆弧齿形和单边不对称摆线销齿圆弧齿形两种。由于单边不对称摆线销齿圆弧齿形螺杆压缩机具有功耗低、机器气密性好等优点,目前国内厂家几乎全部采用这种型线螺杆。但由于其型面复杂,型面上存在尖点且为非对称齿形,因此,滚刀的设计制造困难,故以滚代铣的螺杆滚削新工艺难以得到推广。 收稿日期:2004年10月 3 磨削成形法 由于滚削加工与盘形铣削加工存在着以上一些不足,因此非常需要有新的加工方法来满足转子加工的需要。而磨削成形法的出现克服了滚削与盘形铣削存在的不足,具有一系列独特的优点。(1)磨削精度极高采用磨削成形加工螺杆压缩机转子,其齿形误差可达到?5Lm,表面粗糙度Ra值可达到014Lm。高的加工精度使阴阳转子

临界转速的计算

临界转速分析的目的 临界转速分析的主要目的在于确定转子支撑系统的临界转速，并按照经验或有关的技术 规定，将这些临界转速调整，使其适当的远离机械的工作转速，以得到可靠的设计。 例如设计地面旋转机械时，如果工作转速低于其一阶临界转速Nc1，应使N<0.75Nc1, 如果工作转速高于一阶临界转速，应使 1.4Nck

传递矩阵法 基本原理：传递矩阵法的基本原理是，去不同的转速值，从转子支撑系统的一端开始，循环 进行各轴段截面状态参数的逐段推算，直到满足另一端的边界条件。 优点：对于多支撑多元盘的转子系统，通过其特征值问题或通过建立运动微分方程的方法求 解系统的临界转速和不平衡响应，矩阵的维数随着系统的自由度的增加而增加，计算量往往 较大：采用传递矩阵法的优点是矩阵的维数不随系统的自由度的增加而增大，且各阶临界转 速计算方法相同，便于程序实现，所需存储单元少，这就使得传递矩阵法成为解决转子动力学问题的一个快速而有效的方法。 缺点：求解高速大型转子的动力学问题时, 传递矩 阵法，保留传递矩阵的所有优点，理想的方法， 但目前还没有普遍推广。 轴段划分：首先根据支撑系统中刚性支撑（轴承）的个数划分跨度。在整个轴段内，凡是轴承、集中质量、轮盘、联轴器等所在位置，以及截面尺寸、材料有变化的地方都要划分为轴段截面。若存在变截面轴，应简化为等截面轴段，这是因为除了个别具有特殊规律的变截面轴段外，其他的变截面轴段的传递矩阵特别复杂。 传递矩阵： 4. 轴段传递矩阵 每段起始状态参数和终端状态参数的转换方程，根据是否考虑转轴的分布质量，可以建 立两种轴段传递矩阵 ①当考虑轴段的分布质量时：起始和终端的转换方程是均质等截面杆的振动弹性方程： ②不考虑转轴的分布质量时建立的传递矩阵 X1L 1212 L - 11 X 01 2222 L - 21 M001L M Q ki0001Q 0i 其中，a11,a12,a21,a22为该轴段的影响系数，根据材料力学 3 11 12 3EJ L2 21 2EJ L a11和a12是终端的剪力和弯矩在终端引起的挠度, a21和EJ 有可能出现数值不稳定现象。今年来提出的Riccati 而且在数值上比较稳定，计算精度高，是一种比较

螺杆压缩机发展历程.doc

五、螺杆压缩机发展历程 20世纪30年代，瑞典工程师Alf Lysholm在对燃气轮机进行研究时，希望找到一种作回转运动的压缩机，要求其转速比活塞压缩机高得多，以便可由燃气轮机直接驱动，并且不会发生喘振。为了达到上述目标，他发明了螺杆压缩机。 在理论上，螺杆压缩机具有他所需要的特点，但由于必须具有非常大的排气量，才能满足燃气轮机工作的要求，螺杆压缩机并没有在此领域获得应用。尽管如此，Alf Lysholm 及其所在的瑞典SRM公司，对螺杆压缩机在其它领域的应用，继续进行了深入的研究。1937年，Alf Lysholm 在SRM公司研制成功了两类螺杆压缩机试验样机，并取得了令人满意的测试结果。1946年，位于苏格兰的英国 James Howden 公司，第一个从瑞典SRM 公司获得了生产螺杆压缩机的许可证。随后，欧洲、美国和日本的多家公司也陆续从瑞典SRM公司获得了这种许可证，从事螺杆压缩机的生产和销售。最先发展起来的螺杆压缩机是无油螺杆压缩机。1957年喷油螺杆空气压缩机投入了市场应用。1961年又研制成功了喷油螺杆制冷压缩机和螺杆工艺压缩机。过随后持续的基础理论研究和产品开发试验，通过对转子型线的不断改进和专用转子加工设备的开发成功，螺杆压缩机的优越性能得到了不断的发挥。 六、单螺杆机与双螺杆 一概述 螺杆空气压缩机具有结构简单、工作可靠及操作方便等一系列独特的优点，因而自诞生之日起就受到工业界的广泛重视。经过多年的发展，螺杆空压机在1~60M3/MIN的流量和小于等于20Barg的压力范围内得到广泛应用，在欧、美、日等西方经济发达地区的占有率已经接近100％(几乎完全取代活塞式空气压缩机)，而其中的99％以上是双螺杆空气压缩机。 二、螺杆空气压缩机的分类 1、按螺杆的数目分为双螺杆空压机和单螺杆空压机。 2、按压缩过程中是否有润滑油参与分为无油螺杆空压机和喷油螺杆空压机。 三、双螺杆空压机原理简介 双螺杆空压机诞生于20世纪30年代。它由一对平行布置、相互啮合的转子组成。工作时，一个转子按顺时针转动，一个转子按逆时针转动，在相互啮合的过程中，空气被压缩到所需要的压力。双螺杆压缩机具有极高的机械可靠性和优良的动力平衡性，操作及维修亦十分方便，自问世之日起即引起工业界极大的关注。经过众多的科研机构和制造企业的大量理论研究工作和生产实践，双螺杆压缩机于20世纪70年代已趋于成熟和完善，并获得了极大的市场成功，是目前市场中的主导产品。目前，国内外知名的压缩机生产企业生产的螺杆空压机均为双螺杆空气压缩机，而在市场中销售的螺杆空压机中，99％以上均为双螺杆空气压缩机。 四、单螺杆空压机简介 单螺杆空压机起源于20世纪60年代，从名字上看，该种压缩机的特征是只有一个螺杆转子。但实际上，单螺杆空压机却有三根旋转轴，即由一个螺杆转子和两个与螺杆转子垂直的行星齿轮组成。作为螺杆空压机家族的一员，单螺杆空压机具有和双螺杆空压机

螺杆压缩机各种间隙调整方法

螺杆压缩机各种间隙如何调整 螺杆压缩机各种间隙调整方法如下： 1、拆下轴封压盖，取出机械密封，复查原始密封压缩量，取出动环。 2、为拆卸方便，将机组立起，枕木要安放牢固、平稳。取出排气端盖定位销、拆除螺栓，顶丝稍微顶起后，天吊配合用手拉葫芦平稳吊起。 3、将机组平放在枕木上，深度尺测量排气端轴头到压盖端面相对位置，也可打表确认。 4、撬开定位轴承防转垫片，松开背帽，取出阴阳转子轴承及内外调整垫片，一定做好标记分类摆放。 5、轻轻敲击排气端转子轴头，使阴阳转子全部串至吸气端，再次测量轴头到端面相对位置，并观察百分表数值，二者比较确定转子的半串量。即：转子排气端面与排气端座的轴向间隙，标准为0.08～0.1 0mm。 螺杆压缩机，也称螺旋式压缩机，包括螺杆空气压缩机和螺杆工艺压缩机（氯乙烯压缩机等），螺杆机为容积式双螺杆喷油压缩机，一般为箱式撬装结构。螺杆压缩机分为单螺杆压缩机及双螺杆压缩机引，直到1934年瑞典皇家理工学院A.Lysholm才奠定了螺杆式压缩机S RM技术，并开始在工业上应用，取得了迅速的发展。 螺杆压缩机的转子间隙怎么调 ?工程机械

调整步骤： 只参照螺杆制冷机组对轴向间隙调整进行说明： 拆卸复查： 1.拆下轴封压盖，取出机械密封，复查原始密封压缩量，取出动环。 2.为拆卸方便，将机组立起，枕木要安放牢固、平稳。取出排气端盖定位销、拆除螺栓，顶丝稍微顶起后，天吊配合用手拉葫芦平稳吊起。 3.将机组平放在枕木上，深度尺测量排气端轴头到压盖端面相对位置，也可打表确认。 4.撬开定位轴承防转垫片，松开背帽，取出阴阳转子轴承及内外调整垫片，一定做好标记分类摆放。 5.轻轻敲击排气端转子轴头，使阴阳转子全部串至吸气端，再次测量轴头到端面相对位置，并观察百分表数值，二者比较确定转子的半串量。即：转子排气端面与排气端座的轴向间隙，标准为0.08～0. 10mm。 同时来回串动阴阳转子，记录总串量。 回装： 转子排气端面与排气端座间隙调整及止推轴承外圈紧力的测量

螺杆压缩机

螺杆式制冷压缩机是指用带有螺旋槽的一个或两个转子（螺杆）在气缸内旋转使气体压缩的制冷压缩机。螺杆式制冷压缩机属于工作容积作回转运动的容积型压缩机，按照螺杆转子数量的不同，螺杆式压缩机有双螺杆和单螺杆两种。 第一节螺杆式压缩机的工作过程 一、工作原理及工作过程 1. 组成 螺杆式制冷压缩机主要由转子、机壳（包括中部的气缸体和两端的吸、排气端座等）、轴承、轴封、平衡活塞及输气量调节装置组成。图3-1是典型开启螺杆式压缩机的一对转子、气缸和两端端座的外形图。 1—吸气端座 2—阴转子 3—气缸 4—滑阀 5—排气端座 6—阳转子 2. 工作原理 螺杆式压缩机的工作是依靠啮合运动着的一个阳转子和一个阴转子，并借助于包围这一对转子四周的机壳内壁的空间完成的。 3. 工作过程 图3-2为螺杆式压缩机的工作过程示意图。其中，a、b为一对转子的俯视图，c、d、e、f为一对转子由下而上的仰视图。

二、特点 就压缩气体的原理而言，螺杆式制冷压缩机和往复活塞式制冷压缩机一样，同属于容积式压缩机械，就其运动形式而言，螺杆式制冷压缩机的转子和离心式制冷压缩机的转子一样，作高速旋转运动。所以螺杆式制冷压缩机兼有二者的特点。 1. 优点 （1）转速较高、又有质量轻、体积小，占地面积小等一系列优点。 （2）动力平衡性能好，故基础可以很小。 （3）结构简单紧凑，易损件少，维修简单，使用可靠，有利于实现操作自动化。 （4）对液击不敏感，单级压力比高。 （5）输气量几乎不受排气压力的影响。在较宽的工况范围内，仍可保持较高的效率。 2. 缺点 （1）噪声大。

（2）需要有专用设备和刀具来加工转子。 （3）辅助设备庞大。 第二节结构及基本参数 一、主要零部件的结构 螺杆式制冷压缩机的主要零部件包括机壳、转子、轴承、平衡活塞、轴封及输气量调节装置等。 1. 机壳 螺杆式制冷压缩机的机壳一般为剖分式。它由机体（气缸体）、吸气端座、排气端座及两端端盖组成，如图3-3所示。 1—吸气端盖 2—吸气端座 3—机体 4—排气端座 5—排气端盖 2. 转子

螺杆空压机转子端面型线的研究与发展

螺杆空压机转子端面型线的研究与发展 [打印] [关闭] 发布时间： [2011-12-12 9:52:22] 来源: [尚科空配网] https://www.sodocs.net/doc/3210216033.html,/点击: [194] 综述了螺杆空压机转子端面型线的研究与发展状况, 分析了对端面型线的基本要求, 给出了设计新型线的一般步骤和方法, 并利用螺杆空压机计算机辅助设计系统SCCAD, 设计了两种性能优越的螺杆空压机新型线。 螺杆空压机具有一系列独特的优点, 在国内、国际市场上都具有很大的发展潜力。虽然我国已拥有生产高质量转子的加工设备, 但要提高国产螺杆空压机的性能水平和制造质量, 关键是要提高设计技术。主要是转子型线设计技术, 及与之相应的吸排气孔口设计、刀具刃形计算及转子受力分析等技术。本文介绍了新型线设计和分析的一般步骤、方法以及用于新型线研究中的一些数学模型和程序, 还介绍了应用这些方法设计的两种性能优越的新型线。 1. 对型线的基本要求及齿曲线的组合螺杆空压机的功用是经济有效地压缩各类气体工质, 为此, 螺杆转子型线应满足一般啮合运动的要求, 即相应齿间曲线必须满足齿廓啮合的基 本定律, 并按共轭条件求取已知曲线的共轭曲线。除此之外, 由于转子端面型线还对螺杆空压机的效率、体积及加工成本等方面有着决定性的影响, 因此无论是在新型线的设计过程中, 还是在分析比较不同的型线时, 都还要考虑如下几方面的基本要求。 首先是对密封的要求, 即要求型线能使压缩机有轴向和横向的气密性。具体说来, 除要求转子接触线连续外, 还要求泄漏三角形面积尽量小, 接触线尽量短。而实际上, 这是一对相互制约的因素, 不可能同时达到最满意的指标。在设计型线时, 关键是要匹配好这两者的关系。其次, 是要求型线有较大的面积利用系数,这样不仅机器的尺寸可以小一些, 而且单位容量的泄漏损失也要少一些, 可使效率相对提高。另外, 还要求型线流线化以减少气体流动损失, 也要便于加工。尽管这些因素目前还不能定量计算, 也要在新型线设计中加以注意, 在不同型线分析比较中加以考虑。鉴于要满足如上种种要求, 螺杆空压机转子的型线通常为多段曲线首尾相接组成。其中主要有摆线、圆弧、椭圆及抛物线等。一般来说, 采用摆线可有效减少泄漏三角形的面积, 但接触线长度将增加。而采用圆弧则可使接触线缩短, 但同时也增大了泄漏三角形面积。 在设计新型线时, 首先要根据对型线的一般要求和实际使用场合的特殊要求, 先初步选定 一种或几种曲线组成齿曲线, 然后通过计算其几何特性值和预测其性能, 调整和优化诸如 齿数组合及型线结构参数等, 最终即可获得性能优越的新型线。作为示例, 图1 和图2 示出两种性能优越的齿曲线, 分别称为 X31 型线和X32 型线。 X31 型线是双边非对称摆线- 椭圆包络线。由于型线的前段无轴向气密性要求, 从接触线短、便于加工制造出发, 取用椭圆- 椭圆包络线。而型线的背段则着眼于减少泄漏三角形面积, 故采用点啮合摆线, 这样可望有效地降低轴向泄漏, 提高内效率。另外, 型线的前后段间则用圆弧光滑过渡。X32 型线是单边不对称圆弧- 圆弧包络线。由于所有组成齿曲线段均由圆弧及圆弧包络线组成, 因而具有接触线短的优点。此外, 包络型线上依次地连续接触, 不存在泵吸现象, 又有利于保存油膜, 故对降低噪声、改善接触面上的润滑特性均有益处。另外, 这种型线在组成齿曲线段连接点处均为光滑过渡, 亦有利于降低螺杆转子的扰动损失。 2. 计算几何特性值和初选型线结构参数所谓螺杆空压机转子的几何特性值, 是在端面型线计算结果的基础上, 考虑转子结构参数(如长径比、扭转角)和孔口参数, 进一步计算诸如接触线长度、泄漏三角形面积、面积利用系数、吸排气孔口面积及基元容积的变化规律等几何特性〔 1, 2〕。在设计或分析新型线时, 可通过比较型线的几何特性值, 来初步判定型线的好坏或初定型线的结构参数。另外, 几何特性值的计算也是螺杆空压机工作过程模拟和性

螺杆式制冷压缩机附图

第十三课螺杆式制冷压缩机 第一节螺杆式制冷压缩机的工作原理 1、螺杆式制冷压缩机的特点 与活塞压缩机的往复容积式不同，螺杆式压缩机是一种回转容积式压缩机。与活塞压缩机相比，螺杆式制冷压缩机有以下优点： a.体积小重量轻，结构简单，零部件少，只相当于活塞压缩机的1/3～1/2； b.转速高，单机制冷量大； c.易损件少，使用维护方便； d.运转平稳，振动小； e.单级压比大，可以在较低蒸发温度下使用； f.排气温度低，可以在高压比下工作； g.对湿行程不敏感； h.制冷量可以在10%～100%之间无级调节； i.操作方便，便于实现自动控制； j.体积小，便于实现机组化。 缺点： 转子、机体等部件加工精度要求高，装配要求比较严格；油路系统及辅助设备比较复杂；因为转速高，所以噪声比较大。

2、螺杆式制冷压缩机工作原理 双螺杆（压缩机）是由一对相互啮合、旋向相反的阴、阳转子，阴转子为凹型，阳转子为凸型。随着转子按照一定的传动比旋转，转子基元容积由于阴阳转子相继侵入而发生改变。侵入段（啮合线）向排气端推移，于是封闭在沟槽内的气体容积逐渐缩小，压力逐渐升高，压力升高到一定值（或者说转子旋转到一定位置）时，齿槽（密闭容积）与排气孔相通，高压气体排出压缩机，进入油分离器。吸气、压缩、排气过程见示意

第二节螺杆式压缩机的结构 螺杆制冷压缩机一般可分为机体部件、转子部件、滑阀部件、轴封部件和联轴器部件。 1)机体部件 机体部件主要是由机体、吸气端座、吸气端盖排气端座、排气端盖及轴封压盖等零件组成。 (a)机体：机体内设有∞字形空腔，容纳转子，是压缩机的工

作汽缸。机体内腔上部设有径向吸气口。机体下部有一部分缸壁被镗掉用于放置滑阀。 (b)吸气端座：吸气端座上部设有轴向吸气孔口，气体进入压缩机的通道。吸气端座有三个呈三角形排列的孔，上部两个是安装主轴承的，下面一个是滑阀油活塞的工作油缸。安装主动转子主轴承孔口外侧安装平衡活塞套。 (c)排气端座：排气端座下部的孔口是气体压缩终了的轴向排气口。排气端座上主轴承孔的外侧安装止推轴承，用轴承压盖将止推轴承外圈压在排气端座上。 吸气端座、机体、排气端座的相对位置是三体找正后靠它们之间的定位销来确定。即使是同一型号机器的各部件也不能随意搭配。 2)转子部件 转子部件由主动转子（一般为阳转子）、从动转子（一般为阴转子）、主轴承、止推轴承、轴承压盖、平衡活塞以及平衡活塞套等零件组成。 (a)阴、阳转子是螺杆压缩机中最核心的零件。主动转子通过联轴器与电机直联，并带动从动转子旋转。 (b)主轴承一般采用滑动轴承，又叫主轴瓦，是支撑转子、承担径向力。 (c)止推轴承：每个转子上一般装有一对止推轴承，而且是经过游隙测定后相反方向安装。止推轴承是克服转子工作时产

ANSYS用于转子临界转速计算

ANSYS用于转子临界转速计算 1 转子临界转速概念 转子的固有频率除了与转子结构（和支承结构）参数有关外，它还随转子涡动转速和转子自转转速的变化而变化。在转子不平衡力驱动下，转子一般作正同步涡动，当转子涡动转速等于转子固有频率时，转子出现共振,相应转速就称为该转子的临界转速。 2 转子临界转速计算对程序的要求 计算转子临界转速必须能够考虑旋转结构涡动时产生的陀螺效应对转子临界转速的影响，这是转子临界转速计算同其他非旋转结构固有频率计算的差异所在。一般有限元程序不具备计算转子临界转速的功能。 3 ANSYS的临界转速计算功能 1) 计算转子临界转速可用单元 BEAM4； PIPE16。 COBIN14(用于模拟带阻尼的弹性支撑) 2) 单元特性及实常数 BEAM4和PIPE16: Keyoption(7)=1 实常数Spin=转子自转角速度（ω） rad/s。 3) 特征值求解方法 选取DAMP方法求解特征值。 4) 计算结果处理 采用有限元方法计算转子临界转速时，转子会出现正进动和反进动。由于陀螺效应的作用，随着转子自转角速度的提高，反进动固有频率将降低，而正进动固有频率将提高。根据临界转速的定义，应只对正进动固有频率（Ωc）进行分析。在后处理中首先剔除负固有频率，然后分析各阶模态振型，确定同一阶振型的正进动和反进动固有频率。 改变转子自转角速度（ω），计算出新的Ωc，最后画出Ωc～ω曲线，根据临界转速的定义，当Ωc=ω时，Ωc即所求临界转速。需注意：由于Ωc的单位为Hz，而ω为rad/s，计算时应转换单位。 4 算例 单转子结构如图1所示，转子轴近似无质量，轮盘密度8*104Kg/m3,其余材料参数为： E=200Gpa μ=0.3 图1 模型转子结构(mm) 理论临界转速： 式中，m：轮盘质量；

详解螺杆压缩机工作原理及结构

螺杆式制冷压缩机作为回转式制冷压缩机的一种，同时具有活塞式和动力式（速度式）两者的特点。

1）、与往复活塞式制冷压缩机相比，螺杆式制冷压缩机具有转速高，重量轻，体积小，占地面积小以及排气脉动低等一系列优点。 2）、螺杆式制冷压缩机没有往复质量惯性力，动力平衡性能好，运转平稳，机座振动小，基础可作得较小。 3）、螺杆式制冷压缩机结构简单，机件数量少，没有像气阀、活塞环等易损件，它的主要摩擦件如转子、轴承等，强度和耐磨程度都比较高，而且润滑条件良好，因而机加工量少，材料消耗低，运行周期长，使用比较可靠，维修简单，有利于实现操纵自动化。4）、与速度式压缩机相比，螺杆式压缩机具有强制输气的特点，即排气量几乎不受排气压力的影响，在小排气量时不发生喘振现象，在宽广的工况范围内，仍可保持较高的效率。 5）、采用了滑阀调节，可实现能量无级调节。 6）、螺杆压缩机对进液不敏感，可以采用喷油冷却，故在相同的压力比下，排温比活塞式低得多，因此单级压力比高。 7）、没有余隙容积，因而容积效率高。

2工作原理 1、吸气过程： 螺杆式的进气侧吸气口，必须设计得使压缩室可以充分吸气，而螺杆式空压机并无进气与排气阀组，进气只靠一调节阀的开启、关闭调节，当转子转动时，主副转子的齿沟空间在转至进气端壁开口时，其空间最大，此时转子的齿沟空间与进气口之自由空气相通，因在排气时齿沟之空气被全数排出，排气结束时，齿沟乃处于真空状态，当转到进气口时，外界空气即被吸入，沿轴向流入主副转子的齿沟内。螺杆式空压机维修提醒当空气充满整个齿沟时，转子之进气侧端面转离了机壳之进气口，在齿沟间的空气即被封闭。 2、封闭及输送过程：

ANSYS临界转速计算具体经典算例

ANSYS临界转速计算算例 1 结构 如图1所示单转子结构，密度7800Kg/m3,E=206GPa μ=0.3， 2 操作步骤 2.1 建模 根据几何模型建立有限元模型，转子主体部分（盘、轴）采用SOLID45单元，支承采用弹簧—阻尼单元COMBIN14。弹簧—阻尼单元的末端约束所有自由度。为了避免轴向的刚体位移，将弹簧—阻尼单元始端的轴向自由度约束。 2.2输入材料参数及弹簧刚度（COMBIN14的实常数）。 Main Menu>Preprocessor>Material Props> Material Models Main Menu>Preprocessor>Real Constants>Add/Edit/Delete 2.3将转子主体的所有SOLID单元生成一个COMPONENT，命名为ROTOR。若为多转子，建立 不同的COMPONENT，并按一定的转速关系输入转速。 Utility Menu>Select>Comp/Assembly>Create Component 2.4对名称为ROTOR的COMPONENT施加转速（自转转速）。 a）注意对COMPONENT施加转速之前，必须将OMEGA命令中的KSPIN开关设置为1。即计算时考虑SPIN SOFTENING效应。但并不利用OMEGA命令输入转速。 Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structural>Inertia>Angular Velocity> Global b）利用CMOMEGA命令对COMPONENT施加转速。该命令中的KSPIN开关控制转子的正、反进动。若KSPIN=0，为正进动；若KSPIN=1，为反进动。

螺杆式空气压缩机原理及其各个系统原理

螺杆式空压机主机部分工作原理 一、主机/电机系统： 单螺杆空压机又称蜗杆空压机，单螺杆空压机的啮合副由一个6头螺杆和2个11齿的星轮构成。蜗杆同时与两个星轮啮合即使蜗杆受力平衡，又使排量增加一倍。我们通常说的螺杆式压缩机一般指双螺杆式压缩机。 单螺杆空气压缩机 双螺杆式空气压缩机

螺杆式(即双螺杆)制冷压缩机具有一对互相啮合、相反旋向的螺旋形齿的转子。其齿面凸起的转子称为阳转子，齿面凹下的转子称为阴转子。随着转子在机体内的旋转运动，使工作容积由于齿的侵入或脱开而不断发生变化，从而周期性地改变转子每对齿槽间的容积，来达到吸气、压缩和排气的目的。

主机是螺杆机的核心部件，任何品牌的螺杆机其主机结构和工作机理都是相近的。 (1)吸气过程 转子旋转时，阳转子的一个齿连续地脱离阴转子的一个齿槽，齿间容积逐渐扩大，并和吸气孔口连通，气体经吸气孔口进齿间容积，直到齿间容积达到最大值时，与吸气孔口断开，由齿与内壳体共同作用封闭齿间容积，吸气过程结束。值得注意的是，此时阳转子和阴转子的齿间容积彼此并不连通。

2)压缩过程 转子继续旋转，在阴、阳转子齿间容积连通之前，阳转子齿间容积中的气体，受阴转子齿的侵入先行压缩；经某一转角后，阴、阳转子齿间容积连通，形成“V”字形的齿间容积对(基元容积)，随两转子齿的互相挤入，基元容积被逐渐推移，容积也逐渐缩小，实现气体的压缩过程。压缩过程直到基元容积与排气孔口相连通时为止。(3)排气过程 由于转子旋转时基元容积不断缩小，将压缩后气体送到排气管，此过程一直延续到该容积最小时为止。 随着转子的连续旋转，上述吸气、压缩、排气过程循环进行，各基元容积依次陆续工作，构成了螺杆式制冷压缩机的工作循环。 从以上过程的分析可知，两转子转向互相迎合的一侧，即凸齿与凹齿彼此迎合嵌入的一侧，气体受压缩并形成较高压力，称为高压力区；相反，螺杆转向彼此相背离的一侧，即凸齿与凹齿彼此脱开的一侧，齿间容积在扩大形成较低压力，称为低压力区。此两区域借助于机壳、转子的接触线而隔开，可以粗略地认为两转子的轴线平面是高、低压力区的分界面。另外，由阴阳转子间啮合线构成的螺旋形通道使得基元容积内的气体边压缩边由吸气端向排气端作螺旋运动。 螺杆式压缩机作为回转式压缩机的一种，在结构上具有离心式压缩机的特点，工作原理上则又属于容积式压缩机的范畴。 缺点： 1.螺旋形转子的空间曲面的加工精度要求高；