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螺杆转子作为螺杆压缩机的核心部件,其工作齿面是由螺杆转子齿廓端面型线绕螺杆转子回转轴作螺旋运动形成的螺旋面,是典型的螺旋面工件。随着先进制造技术、计算机技术的发展,螺杆转子齿廓形状、齿距、与螺旋线等关键几何量的高精度、快速检测技术获得了快速发展,国际上先进的检测设备及专业检测软件已经相当成熟,国内螺杆转子精度检测技术处在刚刚起步阶段,检测软件及技术与国外存在着较大差距,检测设备主要依靠国外进口。 在此技术背景下,为了实现螺杆压缩机转子齿面廓形关键精度指标的高精度快速检测,论文围绕着螺杆压缩机转子专用测量仪及精度检测关键技术这一研究课题,主要在以下几个方面做了较为深入的研究工作: 1.根据螺旋面的成形原理建立了螺杆转子齿面廓形的数学模型;利用数值分析知识,采用累加弦长参数三次样条函数法,建立了螺杆转子齿廓端面型线一阶导数和二阶导数的求解模型;结合微分几何知识,给出螺杆转子螺旋面的矢函数表达式,推导了螺杆转子螺旋面的单位法矢和主曲率半径的求解公式。 2.研究了螺杆转子检测技术,介绍了螺杆转子专用测量仪的机械机构及运动形式,研究了螺杆转子测量仪的坐标系统,研究了测头球半径选取技术及其半径补偿技术。 3.分析了螺杆转子的齿距误差、螺旋线误差和齿廓误差对螺杆压缩机性能的影响,螺杆转子误差的计算方法;在此基础上结合螺杆转子螺旋面的特点,给出螺杆转子各项误差的具体测量方法、测量轨迹和测量流程。 4.开发了一套专用的螺杆转子检测软件,并在螺杆转子测量仪样机上进行了联机调试,初步验证了论文所述的测量原理及测量方法的正确性。