【壓縮機(jī)網(wǎng)】本文以單螺桿壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)模擬為例，介紹了CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件在壓縮機(jī)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，展示了三維工具對(duì)計(jì)工作的巨大幫助。

　　1、需求情況分析
　　單螺桿壓縮機(jī)的工作機(jī)理是，螺桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)星輪在封閉的機(jī)殼內(nèi)回轉(zhuǎn)，完成周而復(fù)始的吸氣、壓縮、排氣回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以前在設(shè)計(jì)過程中z*頭疼的問題是檢查零件的空間干涉，以及表達(dá)其運(yùn)動(dòng)方式。使用CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件為輔助工具，可以在設(shè)計(jì)階段就知道結(jié)果是否合理，是否滿足要求；可以完成方案設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、動(dòng)畫模擬、二維輸出等整個(gè)設(shè)計(jì)過程，提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)省制作樣機(jī)的成本。

　　2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　如圖1所示，單螺桿壓縮機(jī)由螺桿、星輪、機(jī)體以及一些緊固件、傳動(dòng)件組成。這些零件造型都不復(fù)雜，在實(shí)體設(shè)計(jì)中可以很方便的設(shè)計(jì)出來；對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件等，可以直接從庫中調(diào)出來，輸入?yún)?shù)就可以用了，大大減輕設(shè)計(jì)工作量。螺桿屬于非標(biāo)件，利用實(shí)體設(shè)計(jì)中的公式曲線，可以調(diào)出合適的螺旋線，然后用放樣命令即可生成螺旋槽。

　　3、裝配設(shè)計(jì)
　　傳統(tǒng)裝配方式是利用零件之間的幾何約束，比如共軸、貼合之類，完成裝配，這需要零件之間有嚴(yán)格的約束關(guān)系。如圖2所示，螺桿和星輪之間的裝配是相對(duì)模糊的，難以用幾何約束來限定其相互位置。對(duì)此，實(shí)體設(shè)計(jì)提供了三維球裝配的方式，零件的六個(gè)自由度都可以通過三維球限定。利用三維球裝配，通過平移、旋轉(zhuǎn)等就能快捷地完成裝配。

　　考慮到螺桿與其軸承、主軸、小半聯(lián)、傳動(dòng)套作為一體旋轉(zhuǎn)，將這些零件裝配在一起，并命名為“螺桿裝配”；同樣，星輪與其軸承、軸作為一體旋轉(zhuǎn)，也將這些零件裝配在一起，并命名為“星輪裝配”。

　　4、運(yùn)動(dòng)模擬
　　對(duì)運(yùn)動(dòng)情況分析如下：單螺桿壓縮機(jī)的核心傳動(dòng)是螺桿與星輪的嚙合運(yùn)動(dòng)，螺桿有6條螺旋凹槽，兩側(cè)配星輪，星輪上有11個(gè)齒，由螺桿上的螺旋凹槽與星輪的齒、機(jī)體構(gòu)成壓縮空氣的工作腔。螺桿上有6條槽，兩邊各有一個(gè)星輪，螺桿每旋轉(zhuǎn)一周，一條槽工作兩次，產(chǎn)生12個(gè)壓縮循環(huán)。

　　螺桿有6條槽，星輪有11個(gè)齒，因此它們的傳動(dòng)比為6/11，假如螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)360度，側(cè)星輪轉(zhuǎn)動(dòng)360x6/11=196.36 度。明白兩轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)關(guān)系后，下面對(duì)兩轉(zhuǎn)子分別添加旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫。

　　s*先對(duì)“螺桿裝配”添加旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫，選中“螺桿裝配”，將其定位錨用三維球移動(dòng)到螺桿的圓心，對(duì)其添加旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫，時(shí)間為5秒，轉(zhuǎn)角為360度，即可得到螺桿旋轉(zhuǎn)一周的動(dòng)畫。

 

　　其次對(duì)“星輪裝配”添加旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫，選中“星輪裝配”，將其定位錨用三維球移動(dòng)到星輪的圓心，對(duì)其添加旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫，時(shí)間也為5秒，轉(zhuǎn)角為196.36度，即可得到螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周帶動(dòng)星輪轉(zhuǎn)過角度的動(dòng)畫。

　　這樣對(duì)單螺桿壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫完成了，可以點(diǎn)擊播放按鈕進(jìn)行播放，觀察單螺桿壓縮機(jī)的工作過程。

　　5、結(jié)束語
　　上面的應(yīng)用實(shí)例表明：CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)軟件制作出來的單螺桿壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)仿真，對(duì)深入研究單螺桿壓縮機(jī)的空間嚙合副情況，以及對(duì)廣大客戶了解單螺桿壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)有很大的幫助。

來源：■文/陳偉成 梁玉 歐陽兆升