文章编号：10062971(2013)040015-06
双螺杆机械增压器变形计算与模态分析
杨侨明，钟检长，何志龙，吴华根，邢子文（西安交通大学，陕西西安710049）
要：对双螺杆增压器的明阳转子及机体分别进行了变形及振动分析。对转子计算结果显示，热变形是主要方面，离心力其次，气体力最小并且可以忽略。对机体进行了气体力变形分析，分析结果有效确定其最大变形位置；对转子进行模态分析，确定并计算出其临界转速以及共振区间；计算结果将有助于增压器的进一步优化设计。
关键词：双螺杆；增压器：变形分析；转子；机体
中图分类号：TH455
文献标志码：A
DeformationCalculationandModeAnalysisofTwin-screw Mechanical Supercharger
YANG Qiao-ming,ZHONG Jian-chang,HE Zhi-long, WU Hua-gen,XING Zi-wen(Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)
设计研究
Abstract:An investigation on deformation and vibration of male and female rotors and housing of twin-screw superchargers was done For the rotors,deformation caused by thermal force was on the principle aspect,influence of centrifugal force was on the secondary ss-pect,and deformation caused by gas force was too low that can be neglected.And gas force deformation was calculated on the housing, the result can help find location of the largest deformation.Besides,mode analysis was done on the rotors,which critical speed and
scope of sympathetic vibration was calculated' and obtained.Results would help optimize the design of supercharger in further. Key words :twin-screw; supercharger; deformation analysis;rotors;housing
1引言
增压技术的出现和发展为提升内燃机的动力性、优化内燃机经济性以及改善内燃机排放特性提供了一种既有效又可靠的方式，被大量开发应用于各种形式的内燃机及其相关领域。其中双螺杆增压器具有工作气量大、瞬时响应时间短、变负荷工况特性好等优点，相比于废气涡轮增压器在低转速时的迟滞特性以及罗获式增压器低效率、高噪声的特点，具有独特的技术优势。
基于双螺杆增压器的诸多优势，设计研发了一种新型高效的双螺杆增压器。双螺杆压缩机的阴阳转子是一对相互啮合的螺旋形转子，为保证
收稿日期：2013-03-18
■2013年04期（总第240期）
转子的高速稳定运行，阴阳转子及转子与机体间配合间隙不能太小，而过大的间隙又会使泄漏量增大"。配合间隙的合理设计要充分考虑制造及安装等误差。另外，双螺杆主机在实际运行时，各部件会发生一定的变形，这也会改变间隙的大小及分布。合理地设计双螺杆增压器的配合间隙，不仅要分析转子工作过程的径向变形量，也需要对机体的变形进行研究。转子在运行过程中，当运行转速接近固有频率时，转子会发生共振，转子的振动幅度对配合间隙有极大的影响。
双螺杆增压器事实上是一种无油螺杆空压机，为减轻质量，转子及机体材料均为铝合金。对于此类压缩机，热应力是造成转子发生变形的主要原因。
压缝机技术15 Compresse