【压缩机网】双螺杆压缩机通过一对不断啮合的阴阳转子实现吸气、密封、压缩和排气的过程。阳阴转子被阴阳转子的接触线分为高压和低压区域，随着阴阳转子的不断螺转啮合，压缩机气体从吸气端不断被压缩移动到排气端，接触线也随着气体和移动不断往前移动。被压缩机接触线分割为高压和低压区域的每一个气体齿槽的压力也是在不断变化，因此由压缩气体所产生的气体轴向力和气体径向力也是不断变化的。本文利用螺杆压缩机的型线端面数据点及型线的接触线数据点，通过SolidWorks软件，可以计算压缩机转子转动每一瞬间的受力情况，避免利用传统型线方程和空间解析几何进行的复杂繁琐的计算，为转子的受力情况及轴承选型提供理论依据。

　　1.结构分析

　　2.接触线的分割

　　由于转子的转动，阴阳转子的接触线也在不断往前移动，被接触线分割的转子齿面的压力在不断变化，转子的受力也在不断变化。当补压缩的气体和排气口连接的瞬间，转子每个齿槽的压力都达到最大值，这时候转子所受到的气体轴向力和气体径向力也达到最大值。为了方便轴承的选型，我们计算时一般以这个瞬间作为轴承的最大负荷。在SolidWorks里往转子添加接触线和把齿槽分割开的模型如图3所示。同时画出转子两端的轴颈及轴承支撑轴的位置。

　　对所建好的转子模型用SolidWorks自带的Simulation模块进行有限元分析。Simulation模块操作起来非常简单，我们只要对已经建好模的转子材料、夹具、外部载荷、网格划分进行定义，即可以进行计算，其中最困难的是外部载荷的定义。在定义外部载荷前先对转子齿槽的容积变化规律进行分析和计算。

　　3.齿槽间容积变化及压力计算：

　　通过对图6与图7进行叠加，齿间容积的减小即为图8中曲线的面积，通过对图8一对齿间被侵占的S0和S0'进行曲线的拟合，再对面积按公式(1)、公式(2)进行积分：

　　通过如上计算或得到转子的图9的齿间容积减少值Vr与内压缩转角φ1的关系。由公式(3)可以计算出压缩机齿槽的压力，为后面Simulation模块有限元分析提供计算依据。

　　Pi：齿槽压力；Ps：吸气压力；V0：吸气容积；Vi：齿槽容积；k：等熵指数

　　4.Simulation模块运用：

　　根据螺杆主机的运行状态，计算出排气端面及每个齿槽间的压力(外部载荷)；通过Simulation模块对转子材料、夹具、外部载荷、网格划分进行定义；最后运行此算例。

　　以上同理，对于外部载荷的压力可分别对转子的径向、轴向、综合力(法向气体作用力、重力)进行静应力分析，用列举合力查看受力数据。

　　3.结论

　　本文以双螺杆压缩机的转子为例进行了转子的受力计算，也可以延伸到涡旋、旋齿压缩机、离心机等领域，利用SolidWorks的Simulation模块对转子进行有限元分析，求出轴承约束点的支撑合力。避免传统型线方程和空间解析几何进行的复杂繁琐的计算，为螺杆压缩机工程人员在进行转子强度计算、轴承选型等方面提供了理论依据。