基于SolidWorks的双螺杆泵衬套的参数化设计和有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义

双螺杆泵具有自吸性能强、输送平稳、噪声低等优点，广泛用于船舶、石油、化工、机床、工程机械中，用于输送燃油、润滑油、液压用油，特别是能用作代替油泵在石油井层中采吸含沙粒的气液固三相原油介质，其应用十分广泛，且螺杆泵的一些特点是其它泵类无法替代的，所以对螺杆泵的使用要求也越来越高。

而我国螺杆泵的起步较晚，还停留在初级水平，因此设计、生产出来的产品不能达到理想的使用效果，常常出现运动不稳定、功率损耗大、磨损快等问题，所以应该研究开发高效节能的新型螺杆泵，通过新技术、新方法和新设备来提高螺杆泵的寿命。

螺杆泵衬套是其中重要的元件，对其研究具有很大的意义。

2. 国内外研究现状分析

国外： 1930年法国工程工程师莫诺创造第一台单螺杆泵。1931年瑞典公司发明三螺杆泵。1943年，德国鲍曼公司生产外置轴承的双螺杆泵。国外把螺杆泵多用于地面驱动和井下驱动采油。 近些年来，国外在螺杆泵设计领域的研究成果，主要是在结构改进和新材料的应用方面，主要有(1)金属定子设计定子用金属材料加工，转子材料则是采用高铬钢材料，并在表面覆盖特种橡胶，这种设计，提高了单螺杆泵的单级压力，缩短了单螺杆泵的轴向长度。(2)多吸入口螺杆泵设计采用多吸入口设计，用于汲取高粘度，高含砂的原油，经实际使用，取得了很好的效果。(3)等壁厚定子设计定子的等壁厚设计，提高了定子的散热效率，减小了工作副的摩擦扭矩，提高了泵的机械效率，既节省了材料还改善了性能，取得了很好的使用效果。(4)合成材料定子设计该设计采用建立在大量实验基础上研制成功的复合材料制作螺杆泵定子，很大程度上改善了定子的耐磨性能。

国内：我国螺杆泵的发展起步较晚，原天津市工业泵厂于20世纪60年代初期研制成功船用高压小流量三螺杆泵。60年代中期开始生产双螺杆泵和三螺杆泵。而衬套是螺杆泵的主要工作元件，是影响螺杆泵性能、效率和使用寿命的关键元件，同时也是设计难度最大的元件。目前，我国多名学者对螺杆泵衬套进行了深入的研究，都具有很高的研究价值。

3. 研究的基本内容与计划

2、用ansys有限元软件将solidworks建立的模型导入，并进行网络划分，对双螺杆泵衬套的强度进行分析；

计划：2017年2月，搜集、查阅资料；

2017年3月初完成开题报告和外文翻译；

4. 研究创新点

solidworks是典型基于特征的三维机械零部件设计软件，它可以通过形状特征定义和组合实现零部件的三维实体设计。

使用solidworks可以很方便地通过拉伸、扫描、放样等完成各种机械零部件的实体造型。

通过对solidworks软件进行二次开发,可以实现衬套模型的参数化，建立三维参数化模型，为后续的有限元分析提供了模型基础。