Теоретические основы проектирования роторно-вращательных насосов с циклоидальными зацеплениями

• Автор: Рязанцев, Валерий Максимович
• Шифр специальности: 05.02.02, 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 394 с. : ил.

Оглавление

Основные обозначения.

Введение

1. Роторновращательные насосы

как объект исследования и проектирования.

1.1. Применение, виды и условия функционирования роторновращательных насосов.

1.2. Основные характеристики и тенденции совершенствования роторновращательных насосов.

1.3. Обзор исследований по рассматриваемой проблеме.

1.4. Объект и цели исследования.

2. Количественные предпосылки расчета

параметров зацеплений насосов.

2.1. Виды профилей роторов винтовых насосов.
2.2. Обоснование выбора профилей
2.3. Методология расчета и проектирования профилей
3. Теоретические и экспериментальные исследования двусторонних негерметичных профилен
3.1. Профиль с вогнутой удлиненной эпициклоидой.
3.2. Профиль с удлиненной и обычной эпициклоидами
3.3. Профиль с эвольвентой, удлиненной и укороченной эпициклоидами
3.4. Профиль с эпициклоидами и обычной гипоциклоидой.
3.5. Профиль с гипоциклоидой, эвольвентой и эпициклоидами
3.6. Профили на основе линий зацепления, представляющих собой сочетание отрезка прямой и дуг окружностей
3.7. Коэффициенты перекрытия циклоидальных
и циклоидальноэвольвентных зацеплений.
3.8. Профили мультифазных двухвинтовых насосов.
3.9. Расчет радиальных сил и жесткости винтов
двухвинтовых насосов.
4. Двусторонние несимметричные профили.
4.1. Особенности насосов с несимметричными профилями.
4.2. Методы профилирования несимметричных профилей.
4.3. Сравнительный анализ профилей.
5. Профили рабочих органов двухвинтовых насосов
5.1. Третий вид профиля
5.2. Четвертый и пятый вида профилей.
5.3. Анализ энергетических характеристик двухвинтовых насосов
с различными зацеплениями
6. Профили рабочих органов трехвннтовых насосов
6.1. Односторонний циклоидный профиль
с циклоидальными кривыми.
6.2. Односторонний профиль с внецентроидным
цевочным эпициклоидальным зацеплением
6.3. Двусторонний корригированный профиль
6.4. КПД трехвинтовых насосов
7. Профили одновинтовых насосов
7.1. Центроидное цевочное гипоциклоидалытое зацепление.
7.2. Многозаходиые профили.
7.3. Внецентроидное цевочное гипоциклоидальиое зацепление
Заключение.
Список литературы


Нсгермстичнос зацепление (профили 1. Односторонние профили (профили 6. Двусторонние. Рис. Предмет исследования: влияние геометрии рабочих органов на энергетические и виброакустические характеристики насосов, а также на их надежность и ресурс. Цель работы. Создание и освоение производства на базе ОАО «Ливги-дромаш» объемных насосов с энергетическими характеристиками и технологическими возможностями мирового уровня и выше на качественно новых принципах синтеза взаимоогибаемых профилей их рабочих органов и принципиально новых технических решений, созданных на их основе. Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке новых методов и методологии проектирования высокоэффективных мало-шумных роторно-вращательных насосов как центроидных технологических машин на качественно новых принципах формирования взаимоогибаемых профилей их рабочих роторов (РР), которые позволили создать российские образцы новой техники с выходными параметрами мирового уровня и выше. По специальности: — Машиноведение, системы приводов и детали машин. Создание полной классификации видов профилей ( видов) роторов винтовых насосов с точки зрения их герметичности. Разработка, экспериментальное и теоретическое исследование герметичных и негерметичных зацеплений двухвинтовых насосов, включая мультифазные насосы. Разработка и исследование зацеплений трехвинтовых насосов, включая внецентроидное цевочное эпициклоидальное зацепление (профили с закругленными фасками на ведущем и ведомом винтах) с учетом создания малошумных профилей винтов. Разработка и исследование многозаходных рабочих органов одновинтовых насосов (внецентроидное цевочное гипоциклоидальное зацепление одновинтовых насосов). Разработка и исследование циклоидальных и циклоидально-эвольвентных профилей зубьев роторов шестеренных и коловратных насосов. Определение границ параметров для различных зацеплений. Сравнение коэффициентов торцовых перекрытий различных циклоидальных, эвольвентных и циклоидально-эвольвентных зацеплений. Создание метода расчета энергетических характеристик трехвинтовых, двухвинтовых а также мультифазных двухвинтовых насосов с использованием критериев подобия. Определение длин замкнутых камер трехвинтовых, двухвинтовых и одновинтовых насосов с целью определения минимальной длины рабочих органов этих насосов. Определение минимального и максимального количества зубьев шестеренных насосов с различными циклоидальными, циклои-дально-эвольвентными профилями. Определение сил, действующих на роторы винтовых насосов, и прогибов винтов двухвинтовых насосов. Выбор оптимальных зацеплений рабочих органов роторно-вращательных насосов для различных условий работы насоса, а также их минимальных габаритов. Внедрение новых профилей роторов в насосы, выпускаемых ОАО “Ливгидромаш”. В работе [IJ указано пять основных видов профилей винтов (роторов), применяемых в винтовых насосах. Для анализа герметичности зацепления приведен оригинальный метод изменения и взаимосвязи безразмерных рабочих поперечных сечений (БРҐІС) f, (за единицу измерения принят квадрат наружного радиуса R2c2 ведомого винта (ВМ)) в зависимости от их безразмерного осевого положения vp2 по длине рабочих органов (РО). Угол \ называется профильным позиционным углом и равен |/2—c-z/t2, где z -осевая координата поперечного сечения PO, t2- ход ВМ. В отечественной литературе рабочие поперечные сечения называются торцовыми живыми сечениями РО. Для пояснения метода рассмотрим герметичное циклоидальное зацепление с однозаходным ведущим винтом (ВЩ) и двухзаходным ВМ, назовем это зацепление ц. Это зацепление изобрел в г. Кроме того, для создания теоретически герметичного зацепления винтов (математически плотного уплотнения винтов) необходимо выполнение еще пяти условий, выведенных И. И. Куколевским и О. В. Байбаковым [3]. Линия соприкосновения винтовых поверхностей должна непрерывно соединять точки А, В, и С (рис. Должен быть соблюден основной закон зацепления, т. Длина винтов должна быть больше, чем длина замкнутого межииточного объема. Рис.