近年来,随着沙漠油田、边际油田及卫星油田的开发,多相混输系统愈来愈显出其重要性和进一步推广的必要性。通过文献检索和对国内各螺杆泵生产厂家进行调查可知,双螺杆混输泵作为多相混输系统的核心设备(多相混输泵中的一种典型代表)具有广阔的应用和市场前景。然而目前国内对双螺杆混输泵螺杆转子的现有加工方法(成形车削法)存在加工效率低、加工精度差、不能进行硬齿面磨削等缺点,这种现状严重阻碍了我国双螺杆混输泵性能的提高和进一步的发展。 本课题在对目前国内应用最为广泛的一类双螺杆混输泵螺杆型面和目前螺旋面加工中所用到的各种加工方法研究的基础上,在国内首次提出了一种新的螺杆加工方法——外切圆弧母线逼近法,并对此方法的加工原理及模型实质进行了剖析,确定了空间圆弧逼近螺旋面母线所受到的各种约束条件;从螺杆与刀具的空间几何关系出发,依次建立了逼近圆弧存在区域计算、存在区域验证及逼近圆弧参数优化的数学模型,同时对逼近误差的计算算法进行了研究;应用C++编制了相应的计算、优化及仿真程序,并对逼近圆弧母线求解系统进行了实用化处理,使得在给定不同规格螺杆轴截面廓形及导程等参数条件下,应用此系统即可计算出符合约束条件的逼近圆弧参数,为使计算系统操作方便;大量理论分析与实例运算的结果表明外切圆弧母线逼近法在加工此类双螺杆混输泵螺杆转子中具有精度高、效率高等特点,并且切削试验已进一步验证了此加工方法的实用性。 经过进一步的研究,外切圆弧母线逼近法在加工双螺杆混输泵螺杆转子中,还解决了硬化处理后磨削精加工的难题,进而可大大提高双螺杆混输泵的运行效率及寿命等主要性能指标。