一种罗茨风机转子型线的快速建模方法技术

本发明专利技术公开了一种罗茨风机转子型线的快速建模方法，涉及流体机械领域，在MatlabApp界面上建立型线输入模块、参数输入模块、结果显示模块、绘图模块、绘图计算按钮和输出按钮。本发明专利技术方法可快速生成的型线类型包含摆线、圆弧、渐开线及常见组合型线，型线叶数包含二叶和三叶。通过该方法可以对不同类型、不同叶数、不同尺寸、不同间隙的罗茨风机转子型线进行快速建模并获取转子相关信息。速建模并获取转子相关信息。速建模并获取转子相关信息。

【技术实现步骤摘要】
一种罗茨风机转子型线的快速建模方法


[0001]本专利技术涉及流体机械、罗茨风机、罗茨真空泵等
，具体涉及一种罗茨风机转子型线的快速建模方法。

技术介绍

[0002]罗茨风机是一种双转子容积式风机，具有结构简单、动力平衡性好、容积效率高、真空度大以及强制输送等特征，广泛应用于电力、冶炼、石油、化工等领域大抽速工作场合。转子是罗茨风机的核心部件，其中转子型线的生成是罗茨风机设计、生产的重要过程。针对不同类型的转子型线在三维软件中直接建模较为麻烦，且由原始型线在三维建模软件中考虑间隙问题时，常使用偏置功能进行等距缩进，可能会出现型线根切的情况，处理麻烦。在对生成转子进行间隙分析时，需要运用到仿真模块对转子运动方式和运动部件进行设置，过程繁琐且不易分析转子啮合情况，从而进行改进；间隙、型线类型选择不合理时需要重新绘制型线，较为麻烦。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种罗茨风机转子型线的快速建模方法，基于罗茨转子型线方程，将传统的测绘或三维软件手动输入参数方程简化为模块计算并显示转子运行分析数据，提高转子型线建模、优化的速度和准确性。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种罗茨风机转子型线的快速建模方法，在MatlabApp界面上建立型线输入模块、参数输入模块、结果显示模块、绘图模块、绘图计算按钮和输出按钮；
[0006]对于未知型线：
[0007]在所述型线输入模块内选择型线类型，在参数输入模块输入参数后按下绘图计算按钮后得到的数据计算结果通过结果显示模块和绘图模块显示，其中，结果显示模块将数据计算结果通过数据形式显示，绘图模块将数据计算结果通过二维图形的形式展现；
[0008]若结果显示模块和绘图模块显示的数据计算结果满足预期则点击输出按钮，数据计算结果以符合三维建模软件要求的文本保存输出，在三维建模软件中型线建模；
[0009]若结果显示模块和绘图模块显示的数据计算结果不满足预期则重复上述步骤直至符合预期；
[0010]对于已知型线：
[0011]在所述型线输入模块输入参数后，将输入型线模块中的数据通过读取文件按钮进行读取并计算，根据计算结果通过绘图模块以二维图形的形式展现；
[0012]若绘图模块显示的数据计算结果满足预期，数据计算结果以符合三维建模软件要求的文本保存输出，在三维建模软件中型线建模；
[0013]若绘图模块显示的数据计算结果不满足预期，对数据计算结果进行修改后重新输入型线输入模块进行计算。
[0014]上述方案中，所述型线选输入模块包括二叶型线和三叶型线，其中，二叶型线包括圆弧型线、摆线型线、渐开线型线、圆弧
‑
摆线型线和圆弧
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摆线
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渐开线型线，三叶型线包括圆弧型线、摆线型线、渐开线型线和圆弧
‑
摆线型线。
[0015]上述方案中，所述输入型线模块通过按钮读取已有型线数据点文件；所述输入型线模块(11)中的数据为现有线型数据，包括读取txt文件和读取dat文件。
[0016]上述方案中，所述参数输入模块包括节圆半径、径距比、间隙和点数。
[0017]上述方案中，输入提示框用于对输入参数—径距比的提示说明，确保径距比在一定的范围，防止转子产生根切现象。
[0018]上述方案中，所述绘图计算按钮对参数输入模块中的数据进行计算分析，并将结果体现在结果显示模块和绘图模块中。
[0019]上述方案中，所述绘图模块，输出转子型线的啮合情况和间隙分析的图形。
[0020]上述方案中，所述输出按钮能够输出设计型线的dat文件，应用于UG三维建模软件，实现转子快速建模。
[0021]上述方案中，所述输出按钮能够输出设计型线的txt文件，应用于Solidwords三维建模软件，实现转子快速建模。
[0022]上述方案中，按下绘图计算按钮后，基于罗茨转子型线方程对参数输入模块输入的参数进行计算。
[0023]与现有技术相比本专利技术的有益效果是：
[0024]1.本专利技术方法基于不同转子型线参数方程，填写主要参数信息节圆半径、径距比、间隙和点数等必要数据后，可以快速生成转子型线。点击绘图计算，在结果显示模块显示转子外形等特征尺寸，方便端盖、机壳等部件的设计，在绘图模块输出转子的理论型线和实际型线，绘制转子运行过程中的啮合间隙并绘制啮合点分布情况，为罗茨转子生产与优化提供参考，且避免了在三维软件中进行动力学分析的麻烦；通过输出按钮可输出转子点文件，便于在三维软件中快速建模。
[0025]2.本专利技术方法可以读取已有的转子型线信息，进行分析，为已有转子型线提供优化指导。
[0026]3.本专利技术方法可以避免现有转子建模需要重复输入方程，以及需要对生成型线的多段曲线进行多次剪裁，拟合的麻烦。
[0027]4.本专利技术方法可快速生成的型线类型包含摆线、圆弧、渐开线及常见组合型线，型线叶数包含二叶和三叶。通过该方法可以对不同类型、不同叶数、不同尺寸、不同间隙的罗茨风机转子型线进行快速建模并获取转子相关信息。
附图说明
[0028]图1为界面示意图；
[0029]图2为绘图计算运行界面示意图；
[0030]图3为输入型线界面示意图；
[0031]图4为输入提示框示意图；
[0032]图5为理论型线与实际型线对比示意图；
[0033]图6为转子啮合示意图；
[0034]图7为生成转子型线输入Solidworks三维软件示意图；
[0035]图8为生成转子型线输入UG三维软件示意图；
[0036]图9为生成型线在UG中三维模型图；
[0037]图10为三维软件仿真啮合间隙图；
[0038]图11为对未知型线的操作流程图；
[0039]图12为对已知型线的操作流程图。
[0040]附图标记：
[0041]1‑
型线选择模块；2
‑
参数输入模块；3
‑
结果显示模块；4
‑
绘图模块；5
‑
绘图计算按钮；6
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输出按钮；11
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输入型线模块；12
‑
输入提示框；111
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读取文件按钮。
具体实施方式
[0042]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0043]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种罗茨风机转子型线的快速建模方法，其特征在于，在MatlabApp界面上建立型线选择模块(1)、参数输入模块(2)、结果显示模块(3)、绘图模块(4)、绘图计算按钮(5)和输出按钮(6)；对于未知型线：在所述型线选择模块(1)内选择型线类型，在参数输入模块(2)输入参数后按下绘图计算按钮(5)后得到的数据计算结果通过结果显示模块(3)和绘图模块(4)显示，其中，结果显示模块(3)将数据计算结果通过数据形式显示，绘图模块(4)将数据计算结果通过二维图形的形式展现；若结果显示模块(3)和绘图模块(4)显示的数据计算结果满足预期则点击输出按钮(6)，数据计算结果以符合三维建模软件要求的文本保存输出，在三维建模软件中型线建模；若结果显示模块(3)和绘图模块(4)显示的数据计算结果不满足预期则重复上述步骤直至符合预期；对于已知型线：在所述型线选择模块(1)中选择输入型线模块(11)从而选择已知型线，并在参数输入模块(2)输入参数后通过读取文件按钮(111)对已知型线数据进行读取并计算，根据计算结果通过绘图模块(4)以二维图形的形式展现；若绘图模块(4)显示的数据计算结果满足预期，数据计算结果以符合三维建模软件要求的文本保存输出，在三维建模软件中型线建模；若绘图模块(4)显示的数据计算结果不满足预期，对数据计算结果进行修改后重新输入型线选择模块(1)进行计算。2.根据权利要求1所述的罗茨风机转子型线的快速建模方法，其特征在于，所述型线选选择模块(1)包括二叶型线和三叶型线，其中，二叶型线包括圆弧型线、摆线型线、渐开线型线、圆弧
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摆线型线和圆弧
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摆线
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【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，邢文帅，张金凤，宋佳龙，唐兴鹏，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：