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榨油機廠家關于螺旋榨油機榨螺螺紋體積計算的研究

榨油機廠家關于螺旋榨油機榨螺螺紋體積計算的研究

    榨螺是榨油機的關鍵零件之一,它在榨油機中起着導料、壓榨等作用,對榨油機的送料及壓榨性能起着決定性的影響。
    在螺旋軸的設計計算中,計算螺旋軸壓縮比是一項重要内容。榨油機壓縮比又稱理論壓縮比或空餘體積比,即螺旋軸相鄰兩導程所對應的空餘體積比。計算榨油機壓縮比實際上就是計算榨膛空餘容積,一般将螺旋軸外表面與榨籠内表面之間所包含的容積作為空餘容積。榨籠結構簡單,其容積計算容易,因此計算榨油機壓縮比的關鍵是計算榨螺的體積。

計算模型

    螺旋榨油機的榨螺類似于蝸杆傳動中的普通圓柱蝸杆,為榨螺結構示意,采用阿基米德蝸杆齒廓曲線形狀以方便加工。在垂直阿基米德蝸杆〔5]軸線的截面内齒廓曲線為阿基米德螺旋線,在通過其軸線的截面内齒廓為直邊梯形。阿基米德蝸杆通常在車床上加工,刀具切削刃頂面通過蝸杆軸線,這與加工普通梯形螺紋情形完全相同。
    由于榨螺螺紋軸截面為梯形,推料面傾角a和背面傾角數值不同,同時由于每節榨螺的長度和每節榨螺上螺紋的頭數和螺距不同,使得計算螺紋體積的過程顯得複雜。
    如微段d。為處于圓心角0處對應于微小角度dO的計算單元,當0角從螺紋起始點到終止點時,計算每個微段d。的體積并累加即可得到螺紋的體積。在計算時将螺紋對應的圓心角M等分,得到微小圓心角.
    在計算螺紋對應的圓心角時,要考慮螺紋的實際長度和實際包圍角。若螺紋沿榨螺全長分布,在榨螺兩端螺紋被截掉一部分,兩端被截的部分正好相互補充,構成一段完整的螺紋。

    為微段d。的放大。微段d。是對應于微小圓心角de的,平面ABCD和平面EFGH是兩個過軸線的截面,其間的夾角為d9。榨螺螺紋的推料面和背面都是螺旋面,嚴格地描述。中所示AE,DH為螺旋線,分别是推料面、背面與榨螺螺紋根圓表面的交線,若将其視為直線,他們與直線AD不垂直(由于螺旋升角的存在),同理BF, CG分别是推料面、背面與榨螺螺紋外圓表面的交線,他們與直線BC不垂直。此時,在微段dv的6個外表面中,ABCD,EFGH為平面,AEHD, BFGC為圓柱面,AEFB,CGHD為螺旋面。
    計算榨螺螺紋的體積,實際上就是計算微段dv的體積。由于微段dv的6個外表面的性質不同,不能直接計算其體積,需要使用微分的辦法來進行計算。
    計算微段d。的體積時,将微段dv的徑向尺寸等分N等分,得到N+1個截面(曲面片段,是圓柱面的一部分),相鄰兩個截面間的螺紋體積計算可視為薄壁管曲面片段體積的計算。求得N個圓柱薄壁管曲面片段體積後,将其累加即可得到整個微段d。的體積。

    在設圓柱曲面片段aehd為對應等分點J一1的截面,bfgc為對應等分點J的截面。要計算這兩個截面之間的圓柱薄壁管曲面片段材料的體積,就需要計算兩個截面的面積Aj一和人。計算截面面積時,要明确圓柱面片段的特征,以aehd為例,ae, dh為螺旋線,ad, eh為一對平行直線。當dO足夠小時,假設ae, dh為直線,則ae, dh與ad的夾角是不同的。當j =0時,ae與AE重合;當j=N時,ae與BF重合。假設當j變化時ae與ad間的夾角按線性變化,角度大小取決于截面aehd到截面AEHD的徑向距離。同理也可确定dh與ad的夾角。

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