双螺杆泵轴系仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

螺杆泵具有工作稳定、液体无搅动、压力高、流量均匀、脉动小、噪声低、结构简单、效率高、有自吸能力、工作耐久、外廓尺寸小、重量轻等优点。

被广泛应用于海上平台工程、石油化工、航运、电力、机械液压系统、食品、造纸、制糖、军工和污水处理等工业部门。

但由于螺杆泵的传统开发模式存在开发周期长、过程繁杂、开发成本高、性能测试困难等问题，因此迫切需要采取一种全新的开发模式仿真研究。

2. 国内外研究现状分析

在双螺杆泵转子仿真研究方面，由于双螺杆泵转子的工作环境十分复杂，研究多采用简化模型。

florian hatesuer等针对双螺杆泵多相混输特性，进行了系统的实验研究；西安石油大学的屈文涛等利用pro/mechanica动态干涉检查方法，进行了同步式双螺杆泵转子力、热变形量的测量，进而判断双螺杆泵是否发生干涉；texas a﹠m university jian xu博士在双螺杆泵多相混输理论分析方面进行了研究；texas a﹠m university的ana mercedes martin cereijo博士在实验室模拟出不同工作环境下气液混输螺杆泵的工作效率及影响因素。

大庆石油学院的杜秀华在其博士论文中以采油用单螺杆泵的螺杆-衬套为研究对象，利用理论分析和仿真模拟方法，综合分析了螺杆在衬套内的运动特点，推导出了多头短幅（普通）内摆线型螺杆-衬套副间的齿凸接触点和齿凹接触点的相对滑动速度数学表达式，对现有的表达式进行了修正。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 对已有的螺杆泵进行三维建模和运动仿真并对其经行有限元分析和动态干涉检查，从而获得双螺杆泵轴系的某些性能参数，为设计的可靠性提供反馈和保障。

研究计划：2月13日至2月26日 市场调研，撰写文献综述和开题报告；2月27日至3月10日 阅览相关书籍，熟练掌握运用Pro/E进行运动仿真、有限元分析和动态干涉检查等技能；3月11日至4月8日根据老师提供的图纸进行三维建模、运动仿真、有限元分析和动态干涉检查；4月9日至5月27日撰写设计说明书；5月28日至6月2日制作答辩PPT，准备答辩。

4. 研究创新点

利用Pro/E构建螺杆泵的三维模型并对其装配，在Pro/MECHANICA模式下进行运动仿真、动态干涉检查和有限元分析等手段，可以快捷有效地分析出已有产品可能存在的不足并予以改进，从而在提高螺杆泵的工作性能的同时又可大大地缩短其开发周期。