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NURBS螺杆转子啮合线设计方法的研究

范海港 何雪明 龙骥

范海港, 何雪明, 龙骥. NURBS螺杆转子啮合线设计方法的研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(12): 1836-1841. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200292
引用本文: 范海港, 何雪明, 龙骥. NURBS螺杆转子啮合线设计方法的研究[J]. 机械科学与技术, 2021, 40(12): 1836-1841. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200292
FAN Haigang, HE Xueming, LONG Ji. A Method of Designing NURBS Screw Rotor Meshing Line[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(12): 1836-1841. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200292
Citation: FAN Haigang, HE Xueming, LONG Ji. A Method of Designing NURBS Screw Rotor Meshing Line[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(12): 1836-1841. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200292

NURBS螺杆转子啮合线设计方法的研究

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200292
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51275210

国家自然科学基金项目 5197051779

江苏省产学研联创项目 1078081606192480

江苏省食品先进制造装备技术重点实验室自主研究课题资助项目 FMZ2018Y2

2013年度"六大人才高峰" 1076010241131350

详细信息
    作者简介:

    范海港(1995-), 硕士研究生, 研究方向为自由曲面、曲线CAD/CAE/CAM, 2082812806@qq.com

    通讯作者:

    何雪明, 教授, 硕士生导师, hxuem2003@163.com

  • 中图分类号: TH455

A Method of Designing NURBS Screw Rotor Meshing Line

  • 摘要: 螺杆压缩机转子型线设计和优化过程中, 组成曲线段的类型众多, 方程各异且多变, 计算过程复杂。为了实现转子型线的简捷设计, 提高设计效率, 提出一种将NURBS曲线引入螺杆转子啮合线设计的新方法。首先对典型的曲线类型进行分析和总结, 推导出适用于各曲线类型的统一表达式; 然后对啮合线各段进行插值拟合, 并推导高阶连续曲线拼接算法, 解决了分段NURBS曲线在公共端点处的连续问题, 实现了啮合线在节点区间内无限可微; 最后以复盛型线为例, 生成由一段式NURBS高阶连续表达的啮合线, 计算其曲率变化, 并对其转子型线做动力学分析。结果显示转子型线的光顺性和传动性能均得到显著提升, 验证了该方法的可行性与高效性, 还极大地简化了计算过程。
  • 图  1  曲线插值拟合

    图  2  复盛型线及其啮合线

    图  3  复盛型线完整啮合线

    图  4  复盛型线啮合线曲率变化

    图  5  原啮合线与3、5次NURBS啮合线动力学分析比较

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  • 收稿日期:  2020-06-12
  • 刊出日期:  2021-12-05

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