小型双螺杆空气压缩机结构研究与设计

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1、小型双（申请工学硕士学位论文）螺杆空气压缩机小型双螺杆空气压缩机结构结构研究与设计研究与设计培养单位：机电工程学院学科专业：机械工程田政研究生：田政方方指导老师：田会方教授武汉理工大2014年5月学分类号密级公开UDC学校代码10497学位论文题目小型双螺杆空气压缩机结构研究与设计英文Researchanddesignofthesturcture题目ofsmall-scaletwin-screwaircompressor研究生姓名田政方姓名田会方职称教授学位硕士指导教师单位名称机电工程学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称机械工程论文提

2、交日期2014年05月论文答辩日期2014年05月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席郭顺生评阅人王志辉徐东亮2014年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有

3、权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期:摘要随着我国工业水平的逐步提高，人们对空气压缩机提出了一系列新的要求。压缩效率高，噪声小，能耗低且性能稳定的供气设备应运而生，这就是双螺杆空气压缩机。因它突出的性能，目前已经广泛应用

4、于机械制造、人防设施通风工程等场合中。双螺杆压缩机是回转式压缩机的一种，它是根据单螺杆压缩机衍生开发出来的新技术。回转式空压机中的转子运动会带来腔体内容积变化，而容积的变化又会带来气体压缩率和气体压力的变化。双螺杆压缩机是利用转子之间的相对运动来改变气体在相应区间内的压力值，从而实现气体的压缩过程。而一对转子则是平行装配在压缩机主机腔体内。本研究的目的是研制出一种应用于压力容器脉冲疲劳试验的无油双螺杆空气压缩机，该机能实现平稳高速运转。从试验所需气源的要求出发，设计出满足其使用需求的小型双螺杆空气压缩机。首先研究了它的工作原理，进而设计其机械结构

5、部分。分析转子型线的设计要素得出了型线的设计原则。依照此原则设计出一种新的型线满足使用要求。结合实际应用条件，对螺杆转子尺寸进行了设计计算与受力分析。根据转子型线与啮合线方程的推导得出转子齿形的坐标转换程序，然后在Matlab中对转子坐标点进行计算。将算得的数值导入到Pro/E5.0中完成转子的三维造型，最后对整机进行了试装配，以验证设计的合理性。除此之外，对转子进行了模态分析以验证其在正常工况下不会发生共振。最后，在LMSVirtual.LabAcoustics中采用耦合间接边界元方法对压缩机机体内部声场进行声学仿真计算。模拟了机体内三个场点的

6、频率响应曲线，得出激振频率与噪声值之间的关系。以此为基础，分析了干式双螺杆压缩机的主要噪声源，并提出了相应的噪声控制方法。关键词：双螺杆空气压缩机；转子型线；模态分析；声学仿真IAbstractWiththegradualimprovementoftheindustriallevelinourcountry,peopleputforwardaseriesofnewrequirementsofaircompressor.Highcompressionefficiency,lownoise,lowenergyconsumptionandstableg

7、assupplyequipmentarisesatthehistoricmoment,thisistwin-screwaircompressor.Ithasbeenwidelyusedinmachinerymanufacturing,civilairdefensefacilitiesventilationengineering,withitsoutstandingperformance.Twin-screwcompressorisakindofrotarycompressor,itisanewtechnologybasedonsinglescre

8、wcompressor.Rotaryaircompressorinmotionwillbringaboutchangesinthecav