[其他]一种共轭件曲面啮合动态测量方法及设备

说明书

本发明属于曲面轮廓测量技术领域。具体地说，它涉及一对共轭件曲面啮合动态测量方法及设备。

螺杆压缩机的一对核心件-高速运转的转子付（转速3，000～20，000转/分），既是相对运动件，又是自身密封件，两转子的空间曲面由十段不同的复杂型线组成，加工精度要求很高，由于依靠曲面精度来实现各个方向（径向、横向、端面、齿顶等）的密封及正确的内压缩，因此，曲面误差直接影响着这种压缩机的容积效率、能耗、噪音等性能指标。

通常人们用理论加测量的方法来推算曲面误差，因为根据冷态规定的十段型线形成的曲面，由于运转过程中（热态时）的曲面并非最理想的啮合曲面，为了获得热态的最理想曲面，往往需求得冷态的最佳型线（称之为实际型线），即根据运转中密封最佳的空间曲面，考虑运转中各因素与冷态曲面的关系，用计算和测量的方法，推算出冷态型线。所以能否测出螺旋空间曲面的误差则是制造螺杆压缩机及其它螺旋共轭件的关键。螺旋空间曲面误差测量、误差分析及共轭件曲面误差的叠加，一直是国内外多年来探索的目标。对于螺旋共轭曲面误差的测量，必须要先分别测出单个螺旋曲面的啮合误差，然后将一对共轭件的啮合误差叠加，根据叠加后的误差，才能给出正确的啮合间隙值。如啮合间隙值过小，则在高速运转下所产生的受力变形、热变形，会导致共轭件卡死或烧坏。如啮合间隙过大，啮合间隙每增大0.01毫米，容积效率即下降1%左右，于是能耗大大增加。而曲面误差造成的啮合间隙变动量，又是产生噪音和振动的原因。但由于螺旋曲面对每时每刻都在变化，这给测量带来了很大的困难，尤其是对动态连续的误差以及共轭件曲面误差的测量更是不易实现。

非专利文件（苏联）发表在论文集U.B.Y.3матиностроенне1975上的一篇题名为“Yстроиствод＊яиэmерения профоьньlхzаzоровмеждуротораmивинтовоюкоmпрессора”的文章（作者：N.A.ьугрова，А.д.Фед-оров），该文发表的转子横断面间隙检测装置原理示意图的方法是：先将所测一对共轭件分开，并以装配基准定位，作装配前横断面间隙检测，如同蜗轮付装配前的斑点检验一样，该装置能读出测量读数，但所获得的是横断面的平均间隙值，属于终结检验装置。1979年美国Ingersoll-Rand公司在MeasureofValue中发表的一对转子啮合时的检验照片及测试装置，属于一对转子的啮合检验，但理论中心距不可动，仍属于静态测量。

本发明的目的是提出一种共轭件曲面误差的动态测量方法和设备，解决曲面误差的测量分析，共轭件曲面误差的叠加和最佳啮合间隙的求取。

本发明是依据实际中心距原理进行测量的方法和设备。本发明的目的是通过下述的方法与设备实现的。一种共轭件曲面啮合动态测量方法，该方法包括如下步骤：

（1）将被测的一对共轭件从其啮合状态分离放置，使其轴线间的相互关系不变;

（2）将上述一对共轭件分别以工艺基准定位，以确定其相对位置;

（3）使用至少一对传感器分别用与上述一对共轭件同轴放置的端面型线样板，确定相应的上述传感器的零位;

（4）调整上述一对共轭件与其对应的上述端面型线样板的园周方向上的相对位置;

（5）将上述传感器移至上述被测的一对共轭件上，使其相对于上述共轭件作理想的螺旋运动，并连续地测量出上述一对共轭件的螺旋线误差曲线;

（6）保持上述一对共轭件测量时的同步位置关系，测量出其啮合误差或间隙及其变动量;

（7）最后记录下上述测量结果。

实现这种测量方法的设备包括：

（1）安装在机座上的两对顶尖，被测的一对共轭件分别地装在上述各对顶尖上;

（2）至少一对传感器安装在支架上，支架安装在床身上，并可在床身上移动;

（3）上述支架上装有可分别在X、Y、Z三个方向调整的调整装置;

（4）一对端面型线样板安装在与被测的一对共轭件同轴的位置上;

（5）一个同步装置保持上述一对共轭件同步位置关系;

（6）一个定时元件用于获得每瞬时的啮合误差或啮合间隙;

（7）控制装置，用于调整测量速度，控制共轭件与传感器的同步运动关系;

（8）记录仪，用于将传感器测出并经二次仪表转换的讯号记录下来。