單螺桿泵型線的分析及工藝探討：
　　
　　（一）、單螺桿泵幾種型線的分析：
　　
　　1、型線種類：
　　
　　1）、常規(guī)型線(1／2型面橫截面型線如圖l例所示，簡稱A型，是zui古老的型線，由法國工程師Myan0首先提出。轉(zhuǎn)子截形為圓。其直徑D=2a，偏心距e，節(jié)距t，單頭。定子截形是兩半徑為a，圓心相距4e的長圓。其參數(shù):節(jié)距T=2t，雙頭。轉(zhuǎn)子運動軌跡是轉(zhuǎn)子截面重心以e為半徑在2e為半徑的圓內(nèi)滾動r即所謂卡丹諾圓問鄹的行星運動。轉(zhuǎn)子頭數(shù)與定子頭數(shù)之比為12。
　　
　　2）、新型線(2/3型面)
　　
　　橫截面如圖l（b）(c)所示，簡稱B型、C型，是近幾年國內(nèi)外提出的新型線。
　　
　　B型轉(zhuǎn)子截形為半徑a，圓心相距4e的長圓，其直徑D=2a，偏心距e，節(jié)距t，雙頭。C型轉(zhuǎn)子截形是類橢圓，其直徑D=2a，偏心距e，zui大半徑b=a+2e，節(jié)距t，雙頭。
　　
　　定子截形的形成如圖I(d)圳所示。如前述卡丹諾圓運動，滾動半徑為1．5e，以e為半徑的圓上一點運動軌跡謂之骨線(圖2的三棱狀內(nèi)擺線K)。轉(zhuǎn)子運動時，其對稱軸線49問線段與骨線共軛，運動過程中轉(zhuǎn)子外廓的展成線即為定子型線。雖運動軌跡相同，由于轉(zhuǎn)子截形不同，所展成的定子型線差異甚大，B型為三瓣花形C型為類三角形。其節(jié)距丁=1．5t，三頭。轉(zhuǎn)子頭數(shù)與定子頭數(shù)之比為23。
　　
　　2、型線方程：
　　
　　AB型轉(zhuǎn)子型線方程相同iC型轉(zhuǎn)子型線方程為類橢圓。
　　
　　新型線定予方程與骨線相關(guān)。圖2中，滾圓上的A1點，當圓心轉(zhuǎn)過由角時運動至赴點，其骨線方程為式(I)。B型定子廓形是以a為半徑的骨線等距線(侶線)與以a為半徑的圓弧組成。侶線方程為式(2)。純圓弧段是圓心不在原點的圓方程為式(3)。X0和Y0為骨線尖點坐標。C型定子型線方程與B型類似，故略。
　　
　　3、各型面優(yōu)缺點
　　
　　1）、A型
　　
　　優(yōu)點：轉(zhuǎn)子和定子型線簡單，生產(chǎn)歷史長，加工經(jīng)驗豐富，有、經(jīng)濟的工藝方法。如轉(zhuǎn)子采用連續(xù)沖壓工藝制造空心螺桿廠(圖3)，不僅、省材，而且可提高泵的效率和壽命。通常，定子多采用模具加工的橡膠制品。然而在高壓情況，因橡膠受壓變形，使介質(zhì)回流，泵效率急劇下降，有的高壓泵效率僅l．0％左右。解決此問題，剛性套是一個有效途徑。因A型定子型線簡單，使其剛性套的制造較容易（圖3）
　　
　　缺點：由于轉(zhuǎn)子和定子接觸面的相對運動并非純滾動，尤其在定子兩直線段滑動速率較大，易磨損。
　　
　　2：2／3型
　　
　　同參數(shù)情況下，2／3型較A型流量大，因而同流量時體積較小。例如．．e=0．2cm，D亍1．75cm，理論流量Q（m/r）:
　　
　　A型:Q=1．36T
　　
　　B型Q=1.612T
　　
　　C型Q=1.6041T
　　
　　同參數(shù)情況下，B型理論流量較A型大2πe2值,C型流量略小于B型。
　　
　　轉(zhuǎn)子是雙頭，因而其重心偏移率是A型的一半。從而可允許較高的轉(zhuǎn)速，且噪聲較小。每轉(zhuǎn)的腔室由2x3代替1x2，使泵脈動降低較多。腔室的增加也使滑動速率較大的區(qū)問瞬時速度比A型低，由此可減少磨損，提高壽命。此外，新型面密封性強，可提高容積效率。
　　
　　在新型線中，由于B型定子型線是由非連續(xù)方程曲線展成，廓形存在6個硬過渡點(，骨線侶線與尖點圓弧過度處)，顯然對運轉(zhuǎn)壽命有所影響。然而C型定子廓形是由連續(xù)方程曲線展成，故無此現(xiàn)象。
　　
　　綜合分析，目前我國宜推廣C型泵。據(jù)悉，C型在一些國家已商品化，如德國阿爾維勒AG公司推出的AED系列等泵。
　　
　　（二）、工藝探討．
　　
　　1、A型轉(zhuǎn)子工藝較成熟，可采用成形車、靠模車、旋風銑、連續(xù)沖壓等方法。連續(xù)沖壓成型目前是A型轉(zhuǎn)子*生產(chǎn)方式之一。
　　
　　2、國外采用多軸腔機床加工2／3型轉(zhuǎn)子，成本較高。國內(nèi)已有單位引進其加工機床，如WEIN-GARTNER公司的VARID型五軸數(shù)控銑床，可加工很多種類螺桿的精密型面以及單螺桿泵的轉(zhuǎn)子、模芯和剛性套。但單螺桿泵結(jié)構(gòu)特點廠多為硬轉(zhuǎn)子、軟定動是屬于型面復雜并非精密(相對雙、三螺桿泵而言)的產(chǎn)品，因此如僅將其作為加工單螺桿泵的機床，則顯然功能過剩。況且該型中等規(guī)格設(shè)備，價位約1000萬元，也是值得考慮的問題。據(jù)作者經(jīng)驗分析，樣機或小批生產(chǎn)用帶靠模裝置的普通機床即能完成,若大批生產(chǎn)，在現(xiàn)有A型轉(zhuǎn)子加工機床上安裝仿型銑頭，作者已完成結(jié)構(gòu)設(shè)訓即可勝任。
　　
　　3、A型橡膠定子模芯加工可采用車、銑、磨等多種方法，各廠對此已有豐富經(jīng)驗。新型線模芯的工藝方法與A型類同。關(guān)鍵是要有正確的型線坐標信線性或非線性收縮的補償匐。A型剛性套的加工用普通機床即可,2／3型剛性套加工則需極昂貴的設(shè)備。
　　
　　三、CAD型線設(shè)計實例：
　　
　　1、本文用類似三螺桿泵型線改進所用的軌跡法進行編程。該方法簡單可靠，無需建立包絡(luò)方程，該程序已用于雙、三螺桿泵的型線設(shè)計。
　　
　　2、程序為模塊化設(shè)計，將其以程序包納入dao具設(shè)計軟件后，不僅可計算單螺桿泵轉(zhuǎn)子、定子的端、軸、法截面，還可計算轉(zhuǎn)子、定子模芯的成形車、銑、滾、磨等dao具型線以及該dao具的鏟磨砂輪工藝參數(shù)。程序還具有各類橡膠模芯收縮量的補償功能，為單螺桿泵新舊型線的研究和生產(chǎn)提供了方便。
　　

坐標點	B定子	C定子	C轉(zhuǎn)子
X	y	X	Y	X	y
1 2  3  4  5  6  7  8   9   10   11	52.500      60.000      66.876      75.000 85.000 95.000 105.000     115.000     125.000     135.000     145.000	90.933     87.157     84.721     83.666      81.240     77.460     72.111     64.807     54.772     40.000      0.000	52.500     60.000     66.876     75.000     85.000     95.000     105.000     115.000     125.000     135.000      145.000	90.933     86.651     82.807     78.397     73.109     68.002     62.821       56.209     47.332     34.469      0.000	85.000     84.574     83.283     81.085     77.904     73.612     68.000     60.702     51.000     37.050     0.000	0.000     12.500     25.000     37.500     50.000     62.500     75.000     87.500     100.000     112.500     125.000

　　3、表l為CAD計算實例。其計算參數(shù)為e=20、D=170。實用時，點的密度可任意設(shè)定。型線坐標值，轉(zhuǎn)子為l／4型線段;定子為1／6型線段。使用時將其對稱排列即全廓形。表中第3點是B型線的硬過渡點。
　　
　　(1)雙頭單螺桿泵性能*，在原單頭單螺桿泵基礎(chǔ)上改型簡便。
　　
　　(2)例根據(jù)產(chǎn)品特點，幾乎原生產(chǎn)1／2型單螺桿泵的企業(yè)轉(zhuǎn)型生產(chǎn)2／3型產(chǎn)品，工藝上不存在太大困難。
　　
　　(3)本文CAD軟件能滿足不同條件的企業(yè)對2／3型單螺桿泵產(chǎn)品開發(fā)的要求。