基于测量的单螺杆空气压缩机螺杆零件的设计方法
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基于测量的单螺杆空气压缩机螺杆零件的设计方法
基金项目: 广东省自然科学基金资助项目 (950724)
收稿日期: 1998 - 08
文章编号: 100622971 (1999) 0620003204
基于测量的单螺杆空气压缩机
螺杆零件的设计方法
范彦斌 沈自林 沈庆云
(佛山大学 机电工程学院, 佛山 528000)
摘 要: 根据测量造型技术的方法和特点, 针对 PC型单螺杆空气压缩机螺杆类关键零件的反求设
计问题, 提出了测量该类复杂零件的测量方法、三角面片的测头半径补偿方法和基于测量
曲线局部型值点定量修正的曲线曲面光顺方法。在测量数据处理、误差分析和曲线曲面造
型、实体造型技术的基础上, 实现了单螺杆空气压缩机螺杆零件数学模型的建立。
关键词: 测量造型; CAD; 曲线曲面光顺; 单螺杆空气压缩机
文献标识码: A
1 引言
单螺杆空气压缩机相对活塞式与其它回转
式压缩机具有结构简单、增压能力强、流量变
化对压力值的影响较小和工作效率高的特点,
其主要部件由单螺杆、星轮和机壳组成。作为
动力部件的螺杆, 它的螺槽可以同时与几个星
轮啮合, 并带动星轮实现高速旋转运动。螺杆
和星轮零件一般按其外形可分为圆柱 ( C) 和
平面 ( P) 两种类型, 因此, 常见的单螺杆空
气压缩机有PC 型、PP 型、CP 型和CC 型等4
种类型 (如图 1 示) 。我国研制单螺杆空气压
缩机已有较长的历史, 主要在啮合副的几何形
状、动态啮合特性、专用加工机械等方面进行
了深入研究, 已有一些产品得到了应用, 但某
些关键部件在设计方法和加工工艺等方面与国
外同类产品相比仍有一定的差距。
测量造型技术是通过运用测量的手段获取
已有产品实物模型或样件的几何数据, 利用数
据处理技术和三维 CAD 建模技术, 建立被测
产品的几何数学模型。在加快新产品开发和引
进产品技术吸收创新方面, 测量造型技术是一
个非常重要的反求设计方法。本文针对 PC 型
单螺杆空气压缩机和国外进口样件, 利用测量
造型的方法, 基于三坐标数控测量机测量
数
据、曲线光顺准则, 提出了测量曲线局部型值
点定量修正的光顺方法, 通过对测量曲面数据
进行补偿处理和三维雕塑曲面造型, 实现了复
杂螺杆类零件几何数学模型的建立。
(a) PC 型 (b) PP 型 (c) CP 型 (d) CC 型
图1 单螺杆压缩机的四种类型
2 测量造型方法的各主要工作阶段
从整个测量造型方法过程来看, 其主要工
? 3 ? 1999 年第6 期 (总第158 期) 压缩机技术
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