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978-3-8322-9215-7
45,80 €
ISBN 978-3-8322-9215-7
Paperback
118 Seiten
107 Abbildungen
173 g
29,7 x 21 cm
Deutsch
Habilitationsschrift
Juli 2010
Manfred Grafinger
Die computerunterstützte Entwicklung der Flankenprofile für Sonderverzahnungen von Schraubenkompressoren

Die Anwendung der Profilsteigungsfunktion für den Entwurf, für die Verbesserung und für den Vergleich von Rotorverzahnungen bringt entscheidende Vorteile. Die Darstellung berücksichtigt bereits im Prinzip der Methode automatisch das Verzahnungsgesetz, nach dem alle Flankennormalen im Eingriffspunkt durch den Wälzpunkt gehen müssen. Mit der Angabe von nur einer Profilsteigungsfunktion sind Hauptläuferflanken, Nebenläuferflanken und das Zahnstangenprofil bestimmt. Dabei macht es keinen Unterschied ob Flankenstücke am Hauptläufer, am Nebenläufer, durch die Zahnstange oder durch die Profilsteigungsfunktion selbst definiert sind. Die Methode der Profilsteigungsfunktion, die im Computerprogramm SV_Win implementiert wurde, hilft optimale Lösungen für Rotorverzahnungen zu finden. Während des Profilaufbaues sieht der Entwickler in der grafischen Darstellung die Form des Bezugsprofils bzw. der Zahnstange, als auch die Profilsteigungsfunktion der Flankensegmente. Diese gibt bereits in der Entwurfsphase einen Hinweis auf die zu erwartende Größe des Blaslochs und andere Profilcharakteristika. Zum Beispiel deutet eine sehr steile Profilsteigung auf lange Flankennormalen und somit große Gleitgeschwindigkeiten.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die theoretischen Grundlagen der Profilsteigungsfunktion sowie deren Anwendung auf die Flankengeometrie von Schraubenkompressoren. Weiters werden Verfahren zur Berechnung der Zahnlückenvolumen, des Verdichtungsdruckverlaufes, der Lagerkräfte und Drehmomente sowie der Leckspaltgrößen vorgestellt. Zudem wird ein Einblick in den modularen Aufbau und in die Abhängigkeiten der Berechnungsmodule in SV-Win gegeben. Für die CAD-Exportfunktionen ist eine Reduzierung der errechneten Flankenpunkte auf einige wenige Flankensegmente nötig. Die dazu gewählte Vorgehensweise wird auch beschrieben. Zuletzt wird an einem Beispiel gezeigt, wie mit dem Programm SV_Win eine Profilentwurf und -vergleich für Schraubenkompressoren durchgeführt wird und Rotorprofile gezielt auf bestimmte Parameter hin optimiert werden.

Schlagwörter: Schraubenkompressor; Sonderverzahnung; Flankenprofil; Flankengeometrie; Leckspaltgrößen; Lagerkräfte
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