螺杆转子的扭转成形方法研究

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目前,螺杆转子的制造方法存在诸多弊端。比如机械加工的方法,加工过程比较困难,而且材料利用率低;而其它的方法,诸如铸造法、快速成形性质的RP成形法等等,得到的螺杆转子组织上都是铸造组织,其力学强度及寿命往往达不到使用要求。提高螺杆转子的成形质量和材料利用率能大大提升国产螺杆压缩机的竞争力。为此,本文针对螺杆转子大螺旋齿形的结构特点,提出采用扭转成形方法加工螺杆转子的外螺旋齿面,将其作为螺杆转子的粗加工阶段,以提高材料利用率。基于型线的共轭啮合原理,推算出涉及转子的型线方程,得到阴阳螺杆转子准确的理论型线,实现了这种类型的螺杆转子型线的变参数化设计。探究了以阴转子的理论型线为截面形状的直齿形型坯的扭转变形规律,分析了应力状态、金属位移、螺旋角、齿形在扭转变形过程中的变化规律,通过这些规律对扭转成形时的变形区域进行了划分,对实际生产具有指导意义。根据齿形的变化规律对阴转子的理论型线进行修正,在扭转成形过后,得到了与理论齿廓相适应且留有较小精加工余量的型坯齿廓。对今后以扭转成形方法生产此种螺杆转子具有重要的参考意义。
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