开题报告-螺杆压缩机设计及仿真.doc

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蚌埠学院本科毕业设计（论文）开题报告

机械与车辆工程

学院

2019

届

机械设计制造及其自动化

班

学生姓名

学号

课题名称

螺杆压缩机设计及仿真

一、本课题的作用、意义，在国内外的研究现状和发展趋势，尚待研究的问题

1.本课题的作用、意义

螺杆压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等工业部门，是一种消耗电力的机械设备。与活塞式压缩机等其他类型的压缩机相比，螺杆压缩机的发展历程较短，是一种比较新颖的压缩机。工作循环可分为吸气、压缩和排气三个过程，随着转子旋转，每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。由于具有转速高、可靠性及动力平衡性好、适应性强、在实际应用上无喘振、临界转速等条件限制，在宽广的容量和工况范围条件下，已逐渐替代了其他种类的压缩机。统计数据表明，螺杆压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售总量的80%以上，在所有正在运行的容积式压缩机中，有50%是螺杆压缩机，今后螺杆压缩机的市场份额仍将不断扩大。可以看出，螺杆压缩机的设计研究在工业生产中具有十分重要的意义。通过本设计，可以充分了解双螺杆压缩机的有关知识，以及如何进一步改善其性能和扩大其应用范围，使双螺杆压缩机能得到更好的发展，为生产和生活服务。可以将所学理论知识与生产实际联系起来，并积累了宝贵的经验，为以后的工作打下了一个坚实的基础。

2.国内外的研究现状和发展趋势

我国螺杆压缩机的发展历程很短，自从20世纪80年代引进螺杆压缩机，仅仅20年时间，相继引进了大、小多套螺杆压缩机系统，在一些系统上，如丁二烯抽提装置、苯乙烯装置、火炬气回收系统、低温制冷系统等都相应地选用了一些国外专业生产厂家，如英国的豪顿（HowDNE）、日本的神钢（KOBESTELL）、德国的戈哈哈（GHH）、美国的A-C公司生产的螺杆压缩机组，二我们对这些机组的认识也走过了相当一段路程，在设备选型、使用、检修上曾出现过各种失误，原因就是我们对其原理、结构、特性等存在着认识上的不足。

近年来，国内压缩机的生产、销售发展势头十分迅猛，其中具有空气压缩机生产许可证的企业有100多家，这些企业中大部分都是从国外进口机头组装型企业。根据我国压缩机行业协会2001年统计资料显示：国内进入行业统计范围的75家压缩机企业中，生产螺杆压缩机的主要企业有：上压、锡压、富达、南压、江压、沈气、宁波欣达、上海博莱特、烟台蓝星等几家，再加上几家台资、外资企业最多不会超过20家生产螺杆空压机的企业。经过短短4年时间，生产螺杆空气压缩机的企业已由2001年的十几家发展到目前的100多家，企业数量翻了5~6倍。螺杆压缩机的销售总量翻了将4倍，台资、外资企业独占螺杆压缩机市场的形势有所缓解。但是，国内螺杆压缩机的生产技术水平仍然是停滞不前，由于过度竞争甚至有所下降。螺杆压缩机的生产在我国存在分布严重不均匀的现象，仅浙江一个省份的企业数量就远远超过广大中西部地区的企业总和。

目前，我国的喷油内冷却的动力用双螺杆压缩机比功率已达5.56KW/min，已超过国外产品最好的比功率5.54KW/min。封闭式螺杆空压机噪声可达60-85dB(A),国外螺杆压缩机无故障运行在7*h，国内螺杆压缩机寿命可达4*h。西安交大刑子文教授开发的“SCCAD”螺杆设计计算软件，已转交给多家海内外企业应用。螺杆压缩机在国外占据80%以上移动式空压机市场，国内市场因柴油机方面的原因占份额不大，只有外资产品占有较少市场，螺杆空气压缩机占螺杆压缩机总量的85%，制冷空调方面螺杆压缩机约占12%。可以说，我国的个别企业的螺杆压缩机已经达到国际先进水平。

日本的神钢与日立公司，在将近50年的时间里不断成功地开发出了节能明显的各种系列螺杆压缩机。从某种程度而言，日本的空压机节能技术的发展代表了当今世界空压机技术的发展方向。日立公司根据转子热弹性变形的分析结果，对阴、阳转子齿型修正、加工滚刀热补偿设计、转子配合间隙的确定进行了探讨，发现采用补偿设计法与过去不考虑转子热变形的设计方法相比，运转中转子间隙可以减少约40%～50%。样机试验表明，在压比为8时，压缩机容积效率提高30%，绝热效率提高38%。最近由Holroyd公司开发的新型转子磨床将螺杆转子的加工水平提升到新的水平。该机床将磨床、砂轮修整器、三坐标测量机集成在一台机床中，可在加工过程中对工件进行测量，修整砂轮，从而使加工的螺杆转子的齿廓误差在±5μm的区域内。

随着西部大开发战略、中部崛起战略的实施和中西部地区丰富的矿产资源，中西部地区压缩机的需求量将大幅度提高；我国煤矿出现事故比较频繁而且损失较大，空气压缩机将随着国家大力整顿煤矿企业二加速发展，以适应今后发展的需要。螺杆压缩机具有独特的优点，将随