。***************************************************************************************1、SSR型罗茨风机振动噪声的综合治理实践以SSR-200型罗茨鼓风机为对象,重点分析了罗茨鼓风机振动和噪声产生的机理及控制方法进行了研究。主要完成了如下工作:对罗茨鼓风机噪声产生的机理进行了分析,指出鼓风机的振动主要表现在四个方面:(1)因风机回转件不平衡、不对中之类的故障而引起的振动;(2)罗茨鼓风机出现旋转失速、喘振等;(3)叶片磨损、轴承失效、介质黏附在转子上造成随机性变化的不平衡;(4)可能存在电磁振动。而罗茨鼓风机的噪声则主要有气动噪声和机械噪声组成,工作条件不同进气口噪声辐射和排气口噪声辐射分别占主导地位。对罗茨风机的振动控制进行了探讨,以柔性有限板为基础,建立了罗茨鼓风机斜置隔振系统动力学模型,推导出了复合激励下系统功率共68页2、基于PLC的罗茨鼓风机叶面数控加工系统研究在分析了国内外罗茨鼓风机的发展状况的基础上,以研制运行稳定可靠的罗茨风机叶面加工数控系统为目的,对罗茨鼓风机叶面数控加工技术进行了系统详细的研究。第一章阐述了罗茨鼓风机的工作原理、特点、应用以及发展前景,同时论述了叶面加工对于风机发展的重要意义,然后对国内外叶面加工技术的概况以及数控加工技术概况进行了回顾,并对其进行了评述,最后指出了本文研究的主要内容。第二章对罗茨鼓风机叶面数控加工中的相关理论进行了论述,分析了叶面的理论轮廓曲线的数学建模,给出加工过程中刀具的运动轨迹方程;讨论了加工过程中切削用量对加工的影响,并给出在加工过程中,由于刀具受力而使刀杆发生变形时刀具运行的运动轨迹共87页3、基于SolidWorks罗茨风机CAD系统设计对罗茨风机CAD系统进行了整体分析、总体规划,对系统各功能模块进行了剖析分类,设计了系统操作流程图;采用基于特征建模技术的参数化设计方法和原理,使用Visual Basic6.0语言调用SolidWorks API接口函数,通过宏录制并修改关键代码的方法,实现了SolidWorks的二次开发,建立了系统数据库,所设计的CAD系统能够完成罗茨风机的设计计算和自动化几何建模工作。运行调试并实例建模实验,结果表明:系统能够根据用户输入的基本参数顺利完成三维模型的建立;系统界面美共65页4、三叶罗茨鼓风机振动噪声测试分析与风机测试车间安全评价罗茨鼓风机由于其结构简单、操作容易、供风稳定、介质不易被污染等优点而广泛应用于多个行业。然而,罗茨鼓风机在使用过程中的噪声不足十分突出,不仅对环境造成了污染,还危害到工人的身心健康,这一直是限制其使用、影响其市场竞争力的一个重要因素。本文对现场运行的三叶罗茨鼓风机进行噪声信号的采集与浅析浅析,研究风机振动噪声的危害,为风机的噪声制约提供理论支持;并且对风机测试车间的工作环境进行安全近况评价,针对评价结果提出一系列的改善措施。在对设备进行检测的过程中,有时由于测试环境的限制无共87页5、罗茨风机故障机理分析与诊断模型研究分析并总结了罗茨风机常见故障的种类、原因及其特征。为了分析现场采集的信号,编制了一套信号处理与分析软件,其主要功能包括:数据文件格式转换和预处理,信号的时域分析、幅域分析、频域分析、小波(包)分析、HHT分析、轴心轨迹、包络分析和共振解调分析。经过实例验证,这套软件可以较好地实现对罗茨风机振动信号的处理与分析,也可以应用到其它设备的信号分析中去。 针对三叶罗茨风机常见的叶轮动静碰摩故障,论文进行了重点的分析和研究。分析了该故障的产生原因、故障特征,应用编制的信号处理和分析软件,分别用小波分析和EMD分解对该故障进行了分析,结果表明:EMD分解分析法可以更好地提取三叶共65页6、罗茨鼓风机低噪声结构与内流数值模拟研究研究了罗茨鼓风机结构与热力学特性,建立了理论流量、内泄漏流量、外泄漏流量、实际流量与容积效率及气流脉动等关键参数的数量关系,分析了参数变化的内在联系。研究了罗茨鼓风机低噪声模型结构参数及气体作用力,并对罗茨鼓风机噪声源进行了分析,研究了噪声控制的主要措施,提出了罗茨鼓风机低噪声结构设计原理。采用AutoCAD建立了罗茨鼓风机渐开线三叶叶轮的型线,并运用SolidWorks软件建立了罗茨鼓风机主要零部件的实体模型,实现了虚拟装配及干涉检查,保证了设计的合理性。利用SolidWorks对罗茨鼓风机内部工作状况进行了动共62页7、罗茨鼓风机多扰源功率流传递特性的研究建立了双层浮筏隔振系统的动力学模型,推导了系统的导纳功率流表达式,系统地研究各种结构参数对功率流的影响。建立罗茨鼓风机空间柔性耦合动力学模型,利用子结构传递矩阵法、四端参数法、机械阻抗法,结合子结构动力学运动方程,推导出系统的传递功率流表达式,研究气动参数和结构参数对动态特性的影响,为风机减振、降噪提供理论依据。分别建立转子系统、风机箱体的有限元模型,在ANSYS有限元软件中对其进行模态分析,研究前几阶模态的固有频率和模态的振动情况。最后,对试验模态分析方法作了简单的介绍。共69页8、罗茨鼓风机内部流场数值模拟及其特性分析以CFD软件FLUENT为工具,采用RNGk-湍流模型和PISO算法,对罗茨鼓风机内部气流流场进行了可压缩非定常流动的数值模拟,数值模拟与理论分析的对比结果验证了数值分析方法具有良好的准确度和可靠性。结果表明,基于动网格技术的风机内部流场的动态数值模拟,能较真实地反映风机内部湍流流动的流场分布和气流脉动的特征规律。共63页9、罗茨鼓风机内部脉动流动的数值分析对罗茨鼓风机的泄漏量提出新的修正公式和计算方法,计算结果好于目前常用经验公式,与试验测量得到的实际泄漏量相比,误差均在5%范围内。用Fortran语言编写程序实现了对空冷鼓风机在不同叶轮转角下瞬时排气流量的理论预测。对两个不同压升下的脉动曲线进行了比较分析,得出压升高时脉动大,而最大排气流量小的结论。应用计算流体软件中的PISO算法,并在鼓风机内动静耦合区域采用非一致网格、在近壁区速度及温度的计算中采用壁面函数法,对旋转部分变化的网格采用弹簧光滑模型以及局部重新划分的动网格方法,实现了对空共66页10、罗茨鼓风机扭叶转子数控刨削加工的研究在分析罗茨鼓风机扭叶转子的加工工艺的基础上,提出了数控刨削的加工方法。探讨了数控刨削过程中的控制技术,并完成了罗茨鼓风机扭叶转子专用数控刨削系统的开发。本文主要研究内容如下:从两个方面选择最优的罗茨鼓风机转子类型。一方面,建立三种罗茨鼓风机转子端面型线的数学模型,进行分析,选择合适的端面型线;另一方面,绘制直叶转子和扭叶转子的进排气流量图,进行比较,选择合适的转子形状。对零件进行工艺分析;比较了几种可能的数控加工方法,从而选择数控刨削加工工艺。同时分析了数控刨削过程中的精度控制问题。根据现有罗茨鼓风机生产厂家的技术条件和设备情况,确定数控刨削的总体方案。包括机床结构的改进,运动控制和位置控制方式等。共51页11、罗茨鼓风机叶轮CAD-CAM技术研究罗茨鼓风机广泛应用于工业领域的各种气体输送,是一种重要的工业装备。叶轮是罗茨鼓风机最为关键的部件,叶轮的设计制造质量高低直接影响到罗茨鼓风机的工作性能。通过研究叶轮CAD/CAM技术,可大大提高产品设计制造的质量,保证叶轮运行的可靠性。圆弧线、渐开线、摆线是罗茨鼓风机叶轮的三种基本叶型。论文首先对三种基本叶型的型线方程进行了分析研究,并对径距比的选取、面积利用系数的计算进行了理论分析。 通过参数化设计可大大提高叶轮的设计效率。在分析总结参数化设计方法的基础上,开展了基于SolidWorks的叶轮参数化设计技术研共63页12、罗茨鼓风机振动噪声分析与数值模拟研究首先对机械结构动态特性分析和噪声数值模拟的研究现状作了介绍,对动态特性分析和噪声的基础理论进行了概述,给出了进行动态分析的一般步骤,建立了结构振动噪声声场分析计算的流程图,并详细介绍了运用边界元法分析软件求解振动声辐射问题的过程。(2)根据罗茨鼓风机的结构特点,应用有限元分析软件ANSYS建立了风机转子系统、壳体和整机的有限元动力学模型。并对风机子结构和整机分别采用有限元法和动态子结构法对其进行了模态分析,得出了转子系统、壳体和整机的固有频率和固有振型,对整个罗茨鼓风机的耦合振动情共77页13、扭叶转子罗茨鼓风机的设计/仿真与制造罗茨风机的转子是影响噪声的关键零件.该文给出了罗茨鼓风机三种不同的圆弧转子型线的参数方程(外圆弧及其包络线型、内圆弧及其包络线型、和内外圆弧加摆线型),还给出了这三种转子的径距比(ra/a)的极值,并进行比较,得到:内外圆弧加摆线线型是最优线型这一结论;为降低罗茨风机的噪声,将传统的直叶转子改成扭叶转子.利用流体力学理论,证明了扭叶转子排气流量的脉动幅度及不均匀度均比直叶转子要小,故采用扭转子可以降低罗茨鼓风机所产生的噪声;基于空间啮合理论,建立推导出端截面型线为内外圆弧加摆线型扭叶转子的圆柱螺旋面的空间方程;确定了用盘形刀具铣削扭叶转子的加工方法,求出盘形刀具的截面形状,并按照加工要求,对机床进行调整改装,加工出共84页14、基于差函数法的罗茨鼓风机转子型线优化设计及其数控加工的研究论文的主要工作 为提高罗茨鼓风机容积效率,提高其运行可靠性,本文针对罗茨鼓风机叶轮 进行的研究,主要工作包括以下几个方面: 1.差函数法设计转子型线的研究 介绍差函数法的概念,总结差函数法设计转子型线的原理和方法,详述设计 步骤,研究差函数法生成的转子型线的参数方程以及面积利用系数等重要参数的 计算。 2.转子型线的优化研究 用差函数法直接生成的转子型线,往往达不到所期望的性能,所以要对其进 行优化。主要介绍转子型线的优化方法。型线优化主要以面积利用系数A为性能 指标,以两转子的中心距,和转子的外圆半径R。(转子齿顶到转子中心的距离b) 以及转子强度为约束条件,利用计算机对其型线进行优化,尽可能地提高面积利 用系数;分析不同差函数中不同待定参数对转子型线的影响;提出不同差函数中 待定参数的最优选择方案。 3.罗茨鼓风机叶轮CAM技术的研究 针对差函数法生成的转子型线,研究其数控加工方