【壓縮機網】本文以單螺桿壓縮機的設計、運動模擬為例，介紹了CAXA實體設計軟件在壓縮機設計中的具體應用，展示了三維工具對計工作的巨大幫助。

　　1、需求情況分析
　　單螺桿壓縮機的工作機理是，螺桿旋轉帶動星輪在封閉的機殼內回轉，完成周而復始的吸氣、壓縮、排氣回轉運動。以前在設計過程中z*頭疼的問題是檢查零件的空間干涉，以及表達其運動方式。使用CAXA實體設計軟件為輔助工具，可以在設計階段就知道結果是否合理，是否滿足要求；可以完成方案設計、工程設計、動畫模擬、二維輸出等整個設計過程，提高設計效率，節省制作樣機的成本。

　　2、結構設計
　　如圖1所示，單螺桿壓縮機由螺桿、星輪、機體以及一些緊固件、傳動件組成。這些零件造型都不復雜，在實體設計中可以很方便的設計出來；對于一些標準件、緊固件等，可以直接從庫中調出來，輸入參數就可以用了，大大減輕設計工作量。螺桿屬于非標件，利用實體設計中的公式曲線，可以調出合適的螺旋線，然后用放樣命令即可生成螺旋槽。

　　3、裝配設計
　　傳統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格的約束關系。如圖2所示，螺桿和星輪之間的裝配是相對模糊的，難以用幾何約束來限定其相互位置。對此，實體設計提供了三維球裝配的方式，零件的六個自由度都可以通過三維球限定。利用三維球裝配，通過平移、旋轉等就能快捷地完成裝配。

　　考慮到螺桿與其軸承、主軸、小半聯、傳動套作為一體旋轉，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，也將這些零件裝配在一起，并命名為“星輪裝配”。

　　4、運動模擬
　　對運動情況分析如下：單螺桿壓縮機的核心傳動是螺桿與星輪的嚙合運動，螺桿有6條螺旋凹槽，兩側配星輪，星輪上有11個齒，由螺桿上的螺旋凹槽與星輪的齒、機體構成壓縮空氣的工作腔。螺桿上有6條槽，兩邊各有一個星輪，螺桿每旋轉一周，一條槽工作兩次，產生12個壓縮循環。

　　螺桿有6條槽，星輪有11個齒，因此它們的傳動比為6/11，假如螺桿轉動360度，側星輪轉動360x6/11=196.36 度。明白兩轉子的傳動關系后，下面對兩轉子分別添加旋轉動畫。

　　s*先對“螺桿裝配”添加旋轉動畫，選中“螺桿裝配”，將其定位錨用三維球移動到螺桿的圓心，對其添加旋轉動畫，時間為5秒，轉角為360度，即可得到螺桿旋轉一周的動畫。

 

　　其次對“星輪裝配”添加旋轉動畫，選中“星輪裝配”，將其定位錨用三維球移動到星輪的圓心，對其添加旋轉動畫，時間也為5秒，轉角為196.36度，即可得到螺桿轉動一周帶動星輪轉過角度的動畫。

　　這樣對單螺桿壓縮機運動的動畫完成了，可以點擊播放按鈕進行播放，觀察單螺桿壓縮機的工作過程。

　　5、結束語
　　上面的應用實例表明：CAXA實體設計軟件制作出來的單螺桿壓縮機運動仿真，對深入研究單螺桿壓縮機的空間嚙合副情況，以及對廣大客戶了解單螺桿壓縮機運動有很大的幫助。

來源：■文/陳偉成 梁玉 歐陽兆升