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畢業(yè)設(shè)計(jì)中期報(bào)告
題目：LGZ-30單頭螺桿型干式真空泵的建模和仿真
系 別 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2013年03月 21日
1.設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r
1.1.單頭螺桿真空泵整體方案設(shè)計(jì)
1.1.1.確定螺桿型線(即陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線)
1.1.2.確定螺桿基本尺寸
1.1.3.進(jìn)排氣孔口
1.1.4.極限真空度、功率…
1.2.轉(zhuǎn)子型線選擇及其參數(shù)
轉(zhuǎn)子齒形型線選擇的要求如下：1、具有良好的軸向氣密件，橫向氣密性；2、接觸線長(zhǎng)度應(yīng)短；3、面積利用系數(shù)原則上應(yīng)大，但面積利用系數(shù)選擇還與其它的因素有制約，應(yīng)綜合分析；4、減少或避免漏氣三角形，這點(diǎn)與型線種類有關(guān)；5、轉(zhuǎn)子具有良好的工藝性，它對(duì)螺桿更快的發(fā)展有重要的意義[6]。
基于以上原則及真空泵行業(yè)情況綜合考慮，本次設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)子齒型選用單邊非對(duì)稱齒型。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求抽速為30L/S,極限真空度10Pa。,轉(zhuǎn)子參數(shù)選取如下：
中心距:A=100mm；
陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù):Z1=4；
陰轉(zhuǎn)子齒數(shù):Z2=6；
陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓直徑:D1=80mm；
陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓直徑:D2=120mm；
陽(yáng)轉(zhuǎn)子外徑:D1=125.625mm；
陰轉(zhuǎn)子外徑:D2=125.625mm；
轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度:L=190mm；
轉(zhuǎn)子長(zhǎng)徑比:D/L=1.5(直徑為轉(zhuǎn)子公稱直徑)；
陽(yáng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)程:T1=1.8D=225mm(左旋)；
陰轉(zhuǎn)子導(dǎo)程:T2=2.7D=337.5mm(右旋)；
陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角:300；
陰轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角:200；
面積利用系數(shù):C=0.516；
扭角系數(shù):C=0.972；
1.3.雙螺桿空氣泵螺桿尺寸的確定
雙螺桿泵螺桿尺寸按以下的關(guān)系式確定：
陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓直徑 d1=D1/（1+h1‘）
陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓直徑 d2=d1/（z2/z1）
陽(yáng)轉(zhuǎn)子根圓直徑 Di1=d1/（1-h2‘）
陰轉(zhuǎn)子頂圓直徑 De2=d1/（i+h2‘）
陰轉(zhuǎn)子根圓直徑 Di2=d1/（i-h1‘）
轉(zhuǎn)子螺桿長(zhǎng)度 L=（L/De1）De1
中心距 A=0.5（d1+d2）
陰轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角 τ2=τ1/i
陽(yáng)轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程 b1=360°L/τ1
陰轉(zhuǎn)子的導(dǎo)程 b2=360°L/τ2
陽(yáng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（r/min） n1=60u1/3.14De1
陰轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速（r/min） n2=n1/i
節(jié)圓螺旋角 β=arctg（b1/2πr1）= arctg（b2/2πr2）
本設(shè)計(jì)中泵轉(zhuǎn)子螺桿部分的幾何尺寸選用標(biāo)準(zhǔn)系列。
取陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓周速度u1=30m/s，則
陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1=60u1/(3.14D1)=6030/(3.140.102)=5620.0824r/min.
陰轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2=n1/I=5620.0824/(0.6667)= 8429.7021r/min.
1.4.繪制整體裝配圖
圖1剖面圖
圖2左視圖
圖3主視圖
圖4俯視圖
1.5.完成外文翻譯
1.5.1選擇外文文獻(xiàn)《Study on the performance prediction of screw vacuum pump》
1.5.2 翻譯：螺桿真空泵的性能預(yù)測(cè)的研究
2.存在問(wèn)題及解決措施
本課題研究的重點(diǎn)在于真空泵的總體設(shè)計(jì)。難點(diǎn)在于陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線的計(jì)算與校核。
選擇總體設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)考慮以下問(wèn)題：
① 用方面的問(wèn)題，如真空泵大小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，安裝環(huán)境等
② 系統(tǒng)要求，如壓力和流量的大小、循環(huán)周期、操縱控制方式等。
③ 經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，如使用量，購(gòu)置及更換成本，貨源情況及產(chǎn)品質(zhì)量和信譽(yù)等。
④ 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化、通用化及貨源條件較好的產(chǎn)品，以縮短制造周期，便于互換和維護(hù)。
3.后期工作安排
3.1.14—16周：設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)并進(jìn)行CAD繪圖。
3.2.17—18周：整理資料、撰寫畢業(yè)論文、準(zhǔn)備答辯。
指導(dǎo)教師簽字：
年 月 日
7
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目：LZG-30單頭螺桿型干式真空泵的建模和仿真
系 別 機(jī)電系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
導(dǎo) 師
2012年12月18日
-
1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)綜述
（一）：課題研究的目的和意義
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，真空技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中。真空技術(shù)的應(yīng)用，必須以性能優(yōu)良的真空泵為前提。隨著高新技術(shù)尤其是IT行業(yè)的飛速發(fā)展，給真空行業(yè)也拓展了更為寬闊的發(fā)展空間。同時(shí)對(duì)清潔的、環(huán)保的、無(wú)油的真空獲得設(shè)備需求越來(lái)越大，無(wú)油真空泵的市場(chǎng)前景也越來(lái)越好。國(guó)外無(wú)油螺桿泵以被廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)還處于研制階段，因此國(guó)內(nèi)無(wú)油螺桿真空泵具有廣泛的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)。
總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)本課題我們可以對(duì)螺桿型真空泵的設(shè)計(jì)、發(fā)展趨勢(shì)以及各種相關(guān)的基本原則做出更詳細(xì)的分析和判斷。
（二）：課題研究的背景
干式螺桿真空泵是干式泵家族中的一員。所謂干式真空泵，一般認(rèn)為是能在大氣壓到10-2Pa的壓力范圍內(nèi)工作；在泵的抽氣流道中，不能使用任何油類和液體，排氣口與大氣相通，能直接連續(xù)向大氣中排氣的泵，也稱無(wú)油真空泵。干式真空泵在抽氣流道內(nèi)無(wú)任何液態(tài)工作介質(zhì)或密封介質(zhì)，從根本上解決了油封式真空泵引發(fā)的各種問(wèn)題。
螺桿式真空泵特點(diǎn)如下：[2]
可靠性高。螺桿式干式真空泵零件部件少，沒(méi)有易損件，因此他運(yùn)轉(zhuǎn)可靠壽命長(zhǎng)。
操作維護(hù)方便
動(dòng)力平衡性好。螺桿式真空泵沒(méi)有不平衡的慣性力，機(jī)器平穩(wěn)地高速運(yùn)行。
適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿式真空泵具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，在寬廣的壓力范圍內(nèi)能保持較高的抽速，排氣量幾乎不受排氣壓力影響。
多項(xiàng)混輸。由于螺桿式真空泵轉(zhuǎn)子齒面留有微小間隙，因而可抽除腐蝕性、有毒、含有粉塵、可凝性蒸汽等多種氣體。
然而我國(guó)一些公司正在使用的螺桿型干式真空泵均是從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，所以應(yīng)用并不廣泛，造成這一現(xiàn)象的主要原因由于螺桿轉(zhuǎn)子型線比較復(fù)雜，加工難度大，需用特制刀具在專用機(jī)床上進(jìn)行加工，另外，對(duì)螺桿干式真空泵體的加工精度也有較高的要求，而國(guó)內(nèi)的加工水平目前還難以達(dá)到這個(gè)水平。螺桿干式真空泵廣泛應(yīng)用于電子、核能、化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體工業(yè)中用于生產(chǎn)芯片、制造液晶顯示器、蝕刻、生產(chǎn)PLASMA的CAD制程。在核工業(yè)中用于反應(yīng)堆及核工業(yè)真空獲得；化工上用于真空蒸餾及溶劑萃取高效回收溶劑，在脂肪酸生產(chǎn)中用來(lái)消除水污染，清除噴射器中的阻塞物；醫(yī)藥工業(yè)中用于回收藥物及其藥物中間體，為人造器官生產(chǎn)提供清潔無(wú)菌條件；食品工業(yè)中用于香料、香精濃縮、食品包裝等。[1]應(yīng)用范圍極為廣泛。且干泵的種類很多，目前已開(kāi)發(fā)出來(lái)的有爪型泵、渦旋泵、往復(fù)活塞泵、螺旋泵等。
（三）：國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
自從第一臺(tái)工業(yè)上可運(yùn)行的干式泵1984年在日本運(yùn)行以來(lái)，許多無(wú)油真空泵如雨后春筍般迅速發(fā)展起來(lái)，其中日本、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)最為先進(jìn)。美國(guó)Varain公司生產(chǎn)的DVP系列產(chǎn)品，其真空度可達(dá)到10-2Pa,這是目前報(bào)道的單級(jí)干式真空泵中真空度最高的產(chǎn)品之一。而德國(guó)Sterling SIHI公司在1997年研制成功的SIHIdry是世界上第一臺(tái)真正意義上的干式真空泵，他能滿足流程工業(yè)中最苛刻的要求，該產(chǎn)品榮獲“1998年年度技術(shù)革新獎(jiǎng)”。以上兩種真空泵均于沿轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度上填充聚四氟乙烯用作密封以保持良好性能，他們同時(shí)也是無(wú)油真空泵的典型產(chǎn)品。[3]
國(guó)外關(guān)于螺桿干式真空泵研究有許多內(nèi)容。英國(guó)Rietschle有限公司根據(jù)螺桿式壓縮機(jī)原理設(shè)計(jì)出了一種雙螺桿式真空泵，采用了許多新技術(shù)，并已形成批量生產(chǎn)，該公司已成為時(shí)間低壓與真空技術(shù)中的領(lǐng)軍人物之一。美國(guó)Tuthill真空設(shè)備有限公司2002年推出一款用于氣體處理的新型Kinney干式螺桿真空泵，該KDPH-120型螺桿式真空泵采用可變嚙合設(shè)計(jì)，比其他類TJ的真空泵耗能減少約30%。普旭是全球最有影響力的真空設(shè)備制造商之一，為客戶提供了數(shù)量眾多真空泵及真空系統(tǒng)。普旭BUSCH的無(wú)油螺桿真空泵系列于2003年通過(guò)了應(yīng)用材料公司美國(guó)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。應(yīng)用材料公司在美國(guó)實(shí)驗(yàn)室將普旭BUSCH的無(wú)油真空泵系列與其設(shè)備安裝在一起進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)過(guò)一年檢測(cè)，結(jié)果證明普旭真空泵系列與其設(shè)備結(jié)合測(cè)試的效果最好。之后普旭又于2004年推出了表明經(jīng)過(guò)特殊強(qiáng)化的螺桿型真空泵系列，可以抵抗目前已知的絕大多數(shù)活潑氣體的腐蝕。全球領(lǐng)先的真空和尾氣處理技術(shù)的生產(chǎn)廠商Edwards公司發(fā)布一系列在苛刻的化學(xué)、石化和制藥工藝過(guò)程中提供出色真空性能的全新干泵設(shè)備。易于使用的CXS泵采用尖端的錐形螺桿技術(shù)，具有卓越的可靠性，而且安裝簡(jiǎn)單、環(huán)保并提供改進(jìn)的液體和固體處理能力。因此，這些設(shè)備的運(yùn)行成本符合經(jīng)濟(jì)原則，且用戶可以優(yōu)化其真空工藝，并最大限度地降低總體購(gòu)置成本。[4]另外還有其他一些文獻(xiàn)對(duì)螺桿型真空泵的性能方面進(jìn)行了較多的研究。
國(guó)內(nèi)，有關(guān)螺桿型真空泵的研究文獻(xiàn)很少，只有上海博匯真空設(shè)備有限公司的周寶洪研制了一種干式真空泵[5]，并申請(qǐng)了專利，但是并未見(jiàn)有成品報(bào)道。我國(guó)在螺桿轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)方面很欠缺，生產(chǎn)泵的自動(dòng)化程度不高，精度也不高，只能依賴進(jìn)口。
2. 本課題研究的主要內(nèi)容和采用的研究方案、研究方法或措施
與螺桿式壓縮機(jī)類似， 如下圖所示：
螺桿式真空泵的工作過(guò)程可分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相通的工作循環(huán)，現(xiàn)在以一齒來(lái)說(shuō)明。
吸氣過(guò)程
螺桿真空泵的吸氣過(guò)程。陽(yáng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。下方轉(zhuǎn)子端面是吸氣端面，上為排氣端面。吸氣過(guò)程即將開(kāi)始的轉(zhuǎn)子位置。在這一刻，這一對(duì)轉(zhuǎn)子前端的型線完全嚙合，且即將與吸氣口連接。隨著轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒的一端逐漸脫離嚙合形成了齒間容積，這個(gè)齒間容積又僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來(lái)，齒間容積不斷擴(kuò)大，并與吸氣孔保持連通。吸氣過(guò)程結(jié)束時(shí)，其最顯著的特點(diǎn)是齒間容積達(dá)到最大值。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，所研究的齒間容積不會(huì)再增加。齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開(kāi)，吸氣過(guò)程結(jié)束。
壓縮過(guò)程
螺桿泵的壓縮過(guò)程。轉(zhuǎn)子于端面是排氣端面。在這里，陽(yáng)轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。下方端面為吸氣端面，上方為排氣端面。
螺桿泵壓縮過(guò)程即將開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。此時(shí)氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個(gè)封閉的空間中，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開(kāi)始減小。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。被密封在齒間容積的氣體被占據(jù)體積也隨之減小，導(dǎo)致壓力升高，從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，壓縮過(guò)程可一直持續(xù)到齒間容積即將于排氣孔口連通之前。
排氣過(guò)程
螺桿泵的排氣過(guò)程。齒間容積與排氣孔口連通后，即開(kāi)始排氣過(guò)程。隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過(guò)排氣孔口被排出。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合，此時(shí)，齒間容積內(nèi)的氣體通過(guò)排氣孔口被完全排出，封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?
從上述工作原理可看出，螺桿型干式真空泵是一種工作容積作用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式機(jī)械真空泵。氣體的壓縮依靠容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而容積的變化又是借助螺桿泵的一對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到的。他的工作容積在周期性擴(kuò)大和縮小的同時(shí)，其空間位置也在變更。
兩轉(zhuǎn)子示意圖
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作
1. 確定螺桿轉(zhuǎn)子參數(shù)，計(jì)算極限真空度，設(shè)計(jì)螺桿結(jié)構(gòu)。
2. 擬定真空泵的裝配圖。
3. 根據(jù)上述問(wèn)題提出多種可能的設(shè)計(jì)方案，對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)選獲得最佳設(shè)計(jì)方案。結(jié)合設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)分析、計(jì)算，包括關(guān)鍵零件或結(jié)構(gòu)的計(jì)算、校核，確定主要零部件的結(jié)構(gòu)；繪制出裝配圖，根據(jù)裝配圖，拆畫主要零件的零件圖。
4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
進(jìn)度安排（1）調(diào)研、收集資料并完成開(kāi)題報(bào)告--3周 ；（2）熟悉Pro-e設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具和確定總體設(shè)計(jì)方案--4周；（3）LGZ-30單頭螺桿型干式真空泵及結(jié)構(gòu)方案詳細(xì)設(shè)計(jì)并完善--4周； （4）完成外文翻譯、中期報(bào)告--1周； 5）設(shè)計(jì)計(jì)算并完成零件圖、裝配圖--3周；（6）整理資料、撰寫畢業(yè)論文、準(zhǔn)備答辯--2周。
5．指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6.所在系審查意見(jiàn)
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
參考文獻(xiàn)
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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：LZG-30單頭螺桿型干式真空泵的建模與仿真
系 別： 機(jī)電信息系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
導(dǎo) 師 ：
2013年05月 06日
LZG-30單頭螺桿干式真空泵的建模與仿真
摘要
本文的研究對(duì)象,螺桿型干式真空泵,吸入腔沒(méi)有任何工作液,保證了空間用泵無(wú)污染;沒(méi)有油蒸汽排放,保證清潔的外部環(huán)境。由于轉(zhuǎn)子齒面之間有間隙,因而可以抽除含有灰塵或腐蝕性的有毒氣體。本課題主要集中在以下幾個(gè)方面:基本原理的干式螺桿真空泵,陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子螺桿型線的研究,螺旋型面線是單邊等螺距型線,演繹數(shù)學(xué)的計(jì)算,建立幾何模型面型線方程推導(dǎo),然后螺旋齒面方程推導(dǎo)。幾何特征研究等。
設(shè)計(jì)完成后應(yīng)用solidworks軟件做運(yùn)動(dòng)仿真對(duì)真空泵轉(zhuǎn)子做三維建模,并且模擬轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)展示其工作過(guò)程.
關(guān)鍵詞:干式螺桿真空泵 轉(zhuǎn)子 型線 三維建模 運(yùn)動(dòng)仿真
Modeling?and?Simulation?of? LGZ-30?single?screw?dry?vacuum?pump
Abstract
The research object of this paper, Dry screw vacuum pump, The suction chamber with no working fluid, ensure the space is pumped from pollution; No oil vapor emissions, guarantee the clean of the external environment. Due to the gaps between the rotor tooth surface of Yin and Yang, thus it can be pumped in addition to containing dust, or corrosive, poisonous gases. The author studies mainly focus on the following aspects: the basic principles of dry screw vacuum pump. Yin and Yang screw type line of research. Screw type face line made bilateral symmetric circular arc line, deduce the mathematical expressions of meshing principle, establish geometric model face type line equation is deduced, and then screw tooth surface equation is deduced. Geometric characteristics research, etc.
After the design is completed using SolidWorks software to do motion simulation to do 3D modeling of vacuum pump rotor. And the simulation of rotor motion display their works.
Keywords: dry screw vacuum pump rotor type line Three-dimensional modeling
Motion simulation
目 錄
緒 論 1
1 螺桿型干式真空泵的概述 2
1.1 課題背景及研究意義 2
1.2 螺桿真空泵在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向 4
1.3 論文包括的主要內(nèi)容 5
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu) 6
2 螺桿干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究 7
2.1 常見(jiàn)轉(zhuǎn)子型線比較 7
2.2 單頭等螺距矩形螺紋轉(zhuǎn)子型線 8
2.2.1轉(zhuǎn)子型線要素 8
2.2.2轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)原則 9
2.2.3轉(zhuǎn)子螺旋齒面方程 10
3 螺桿干式真空泵工作原理 12
3.1 吸氣過(guò)程 12
3.2 壓縮過(guò)程 12
3.3 排氣過(guò)程 13
4 螺桿干式真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算 14
4.1螺桿基本尺寸 14
4.2排氣量 16
4.2.1理論排氣量 16
4.2.2實(shí)際排氣量 17
4.3進(jìn)排氣孔口 18
4.3.1軸向進(jìn)氣口 18
4.3.2軸向排氣口 19
4.4極限真空度、功率及冷卻水量 19
4.5軸的強(qiáng)度計(jì)算 20
4.6同步齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
4.6.1齒輪尺寸計(jì)算 21
4.6.2齒輪強(qiáng)度校核 21
5 單頭螺桿干式真空泵的應(yīng)用 22
5.1 應(yīng)用范圍 22
5.2 抽氣原理與結(jié)構(gòu) 22
6 三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真 23
6.1 SolidWorks介紹 23
6.2 轉(zhuǎn)子三維建模 24
6.3 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)仿真 26
結(jié) 論 27
參考文獻(xiàn) 28
致 謝 29
V
緒 論
緒 論
1905年德國(guó)人沃爾夫崗.蓋德發(fā)明了油封式旋片泵，從此各種以油為工作液、潤(rùn)滑劑、密封液的真空泵如雨后春筍般迅速普及，統(tǒng)治了真空設(shè)備市場(chǎng)近百年。從真空工業(yè)的視角來(lái)看，如果說(shuō)20世紀(jì)是有油真空泵的世紀(jì)，那么21世紀(jì)將是干式真空泵的世紀(jì)。因?yàn)?，各種形式的有油真空泵在工作過(guò)程中不可避免的隨同排出的氣體一起排出了大量的油污，這些油污能夠嚴(yán)重的污染環(huán)境。隨著利學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求提供比較清潔真空環(huán)境的真空工藝越來(lái)越多，甚至近于達(dá)到苛刻的要求，如微電子、化學(xué)、冶金、醫(yī)療、核聚變領(lǐng)域以及宇航、新材料的開(kāi)發(fā)等技術(shù)領(lǐng)域.都要求提供比較潔的內(nèi)真空環(huán)境。傳統(tǒng)的有油泵很難滿足這些要求，無(wú)油泵的概念便自然而然的在此基礎(chǔ)上提出。有些工業(yè)過(guò)程，如低壓氣相沉積，會(huì)產(chǎn)生一些微小顆粒，這些顆粒在工作液中難以排除，它們可以使泵油污染，同樣也會(huì)影響泵的抽氣系統(tǒng)性能及使用壽命。而有些工業(yè)過(guò)程在運(yùn)轉(zhuǎn)中可能會(huì)使工作液冷凝成粘狀物質(zhì)，這樣可能使泵卡住，甚至導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)失效。又如對(duì)于食品工業(yè)為代表的一些特殊行業(yè)，這種污染更是非常不可取的。對(duì)于這些少數(shù)有著特殊需要的工業(yè)來(lái)說(shuō)，就只能采用無(wú)油污的無(wú)油泵或水環(huán)式泵類(濕式泵)，但這類泵的真空度不高，耗水耗能嚴(yán)重，而且相應(yīng)的工作時(shí)帶有大量的水汽，因此對(duì)于有干式要求的，又不得不采用繁瑣的物理、化學(xué)吸附，冷凝低溫手段，從而使成本變得極其昂貴。如:膜式泵，真空度不高，抽速小;吸附泵，不僅抽速小，液氮的費(fèi)用也很大。所以可以這樣說(shuō)，在當(dāng)時(shí)能直接排入大氣和高真空機(jī)紹相連接的泵類各有其缺憾，因此導(dǎo)致了干式泵不適宜大工業(yè)的應(yīng)用。
1
1 螺桿型干式真空泵的概述
1 螺桿型干式真空泵的概述
1.1 課題背景及研究意義
干式螺桿真空泵是干式泵家族中的一員。所謂干式真空泵，一般認(rèn)為是能在大氣壓到10Pa的壓力范圍內(nèi)工作;在泵的抽氣流道中，不能使用任何油類和液體，排氣口與大氣相通，能直接連續(xù)向大氣中排氣的泵，也稱無(wú)油真空泵。
干式真空泵在抽氣流道內(nèi)無(wú)任何液態(tài)工作介質(zhì)或密封介質(zhì)，從根本上解決了油封式真空泵引發(fā)的各種問(wèn)題?？偟膩?lái)說(shuō)是兩種不同的需求推動(dòng)開(kāi)發(fā)出兩種類型的干泵。
一類是以半導(dǎo)體行業(yè)為代表，要求真空泵向被抽空間內(nèi)的返流為零，以保護(hù)工件免受污染。對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)中應(yīng)用的真空系統(tǒng)的要求大體分為三個(gè)等級(jí)。①清潔條件下的抽氣，只抽干空氣或含少許水蒸汽的空氣；②中等條件下的抽氣，抽除工藝過(guò)程的反應(yīng)氣體，但無(wú)固體顆粒物；③惡劣條件下的抽氣，抽除化學(xué)反應(yīng)物（有毒甚至致癌）及固體顆粒物。
另一類是以石化行業(yè)為代表，要求真空泵能大量抽除可凝性氣體，或腐蝕性氣體，或有毒氣體，或含有微塵的氣體。傳統(tǒng)油封真空泵在石化領(lǐng)域所面對(duì)的難題人們往往通過(guò)選用水蒸汽噴射泵、水噴射泵、水環(huán)泵、水環(huán)-羅茨機(jī)組等途徑加以解決。但往往系統(tǒng)過(guò)于龐大，噪聲也很大，同時(shí)工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多的廢水和其他的排放物，處理排出廢物的投資也很昂貴。
干泵的種類很多，目前已開(kāi)發(fā)出來(lái)的有羅茨泵、爪型泵、禍旋泵、往復(fù)活塞泵、螺旋泵等.表1.1是幾種典型的干泵性能的比較.
2
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
表1.1幾種典型的干泵性能的比較
泵型
一般級(jí)數(shù)
單級(jí)壓縮比
極限壓力
（Pa）
備注
大氣端
真空端
羅茨泵
3～6
2～5
30
0.5
易發(fā)熱，需冷卻
爪形
3～4
25
50
0.5
加工、裝配有難度
活塞型
4
15～25
15～20
1.3
怕抽帶顆粒的氣體
渦旋型
1～2
20
200
0.2
間隙小、難裝調(diào)
螺旋型
1～2
20
30～100
0.7
間隙小、轉(zhuǎn)速高
旋片型
2
15～20
10～15
0.07
怕抽帶顆粒的氣體
螺桿型
2
15
20～60
1.3
加工比較困難
渦輪型
多級(jí)串聯(lián)
20
3000
0.01
轉(zhuǎn)速高
螺桿式干式真空泵特點(diǎn)如下:
①可靠性高。螺桿式干式真空泵零部件少，沒(méi)有易損件，因此它運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長(zhǎng)。
②操作維護(hù)方便。
③動(dòng)力平衡性好。螺桿式干式真空泵沒(méi)有不平衡的慣性力，機(jī)器可平穩(wěn)地高速運(yùn)行。
④適應(yīng)性強(qiáng)。螺桿式干式真空泵具有強(qiáng)制輸氣的特點(diǎn)，在寬廣的壓力范圍內(nèi)能保持較高的抽速，排氣量幾乎不受排氣壓力的影響.
⑤多相混輸。由于螺桿式干式真空泵轉(zhuǎn)子齒面間留有微小間隙，因而可抽除腐蝕性、有毒、含有粉塵、可凝性蒸汽等多種氣體。
盡管螺桿型干式真空泵具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，然而，由于目前國(guó)內(nèi)一些公司正在使用的螺桿型干式真空泵均是從國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴，每臺(tái)螺桿泵價(jià)格要三、四十萬(wàn)元人民幣，所以螺桿型真空泵在我國(guó)的使用并不廣泛。造成這一現(xiàn)象的主要原因是由于螺桿泵轉(zhuǎn)子型線較復(fù)雜，加工難度大，需用特制的刀具在專用機(jī)床上進(jìn)行加工。另外，對(duì)螺桿型干式真空泵泵體的加工精度也有較高的要求，而國(guó)內(nèi)的加工水平目前還難以達(dá)到這個(gè)水平。
螺桿干式真空泵廣泛應(yīng)用于電子、核能、化工、醫(yī)藥、食品工業(yè)等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體工業(yè)中用于生產(chǎn)芯片、制造液晶顯示器、蝕刻、生產(chǎn)PLASMA的CVD制程。在核工業(yè)中用于核反應(yīng)堆及核工業(yè)真空獲得化工上用于真空蒸餾及溶劑萃取高效回收溶劑，在脂肪酸生產(chǎn)中用來(lái)消除水污染，清除噴射器中的阻塞物;醫(yī)藥工業(yè)中用于回收藥液及藥物中間體，為人造器官生產(chǎn)提供清潔無(wú)菌條件，回
3
收氣體消毒劑;食品工業(yè)中用于香料、香精濃縮，食品包裝等。應(yīng)用范圍廣泛。
1.2 螺桿真空泵在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向
自從第一臺(tái)工業(yè)上可運(yùn)行的干式泵1984年在日本運(yùn)行以來(lái)，許多無(wú)油真空泵如雨后養(yǎng)筍般迅速發(fā)展起來(lái)，其中以日本、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)最為先進(jìn)。美國(guó)Varian（瓦里奧)公司生產(chǎn)的DVP系列產(chǎn)品，其真空度可以達(dá)到Pa，這是目前報(bào)道的單級(jí)干式真空泵中真空度最高的產(chǎn)品之一。而德國(guó)Sterling SIHI公司在1997年研制成功的SIHIdry是世界上第一臺(tái)直正意義上的干式真空泵，它能滿足流程工業(yè)中最苛刻的要求，該產(chǎn)品榮獲德國(guó)“1998年年度技術(shù)革新獎(jiǎng)”。以上兩種真空泵均于沿轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度上填充聚四氟乙烯用作泵的密封以保持良好的密封性能，它們同時(shí)也是無(wú)油真空泵的典型產(chǎn)品。
雖然干式真空泵的種類越來(lái)越多，但是通常的機(jī)械真空泵如爪式泵，其抽速難以做大，而且制造難度也大，成本高;另外還有利用多葉級(jí)數(shù)進(jìn)行串連的羅茨泵，其缺點(diǎn)與爪式泵相仿。在此種背景下誕生的干式螺桿真空泵則具有了其前輩真空泵類所不具各的很多優(yōu)點(diǎn)，而這些優(yōu)點(diǎn)則保證了干式螺桿真空泵的先進(jìn)性及在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。
國(guó)外關(guān)于螺桿真空泵性能的研究有許多內(nèi)容。。英國(guó)Rietschle有限公司根據(jù)螺桿式壓縮機(jī)原理設(shè)計(jì)出一種雙螺桿干式真空泵，采用了許多新技術(shù)，并已形成批量生產(chǎn),該公司已成為世界低壓與真空技術(shù)中的領(lǐng)軍人物之一。美國(guó)Tuthill真空設(shè)備有限公司手2002年推出一款用于氣體處理的新型Kinney干式螺桿真空泵，該KDPH-120型螺桿泵采用可變嚙合設(shè)計(jì)，比其他類TJ的真空泵耗能減少約30%。普旭是全球最有影響力的真空設(shè)備制造商之一，為客戶提供了數(shù)量眾多的真空泵及真空系統(tǒng)。普旭BUSCH的無(wú)油螺桿真空泵系列于2003年通過(guò)了應(yīng)用材料公司美國(guó)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。應(yīng)用材料公司在美國(guó)實(shí)驗(yàn)室將普旭BUSCH的無(wú)油螺桿真空泵系列與其設(shè)備安裝在一起進(jìn)行測(cè)試，經(jīng)過(guò)一年檢測(cè)，結(jié)果證明普旭真空泵系列與其設(shè)備結(jié)合測(cè)試的效果最好。之后普旭又于2004年推出了表面經(jīng)特別強(qiáng)化的螺桿真空泵系列，可以抵抗日前己知的絕人多數(shù)活潑氣休的腐蝕。另外還有其他一些文獻(xiàn)對(duì)螺桿真空泵的性能等方面進(jìn)行了較多的研究。
在國(guó)內(nèi)，有關(guān)干式螺桿真空泵的研究文獻(xiàn)很少。只有上海博匯真空設(shè)備有限公司的周寶洪研制了一種干式真空泵，并申請(qǐng)了專利，但是并未見(jiàn)有成品報(bào)道。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于雙螺桿干式真空泵轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)方面的報(bào)道很少，主要內(nèi)容集中于對(duì)螺桿真空泵性能的預(yù)測(cè)與配套裝置、材料、加工方法和設(shè)備、螺桿泵的配件、密封條件等等內(nèi)容的改進(jìn)。目前由于各國(guó)多對(duì)自己的螺桿泵技術(shù)進(jìn)行保密和競(jìng)
4
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
爭(zhēng)，而我國(guó)在螺桿泵的設(shè)計(jì)方面仍然有很多具體的細(xì)節(jié)和技術(shù)難題還沒(méi)有解決，在螺桿泵的設(shè)計(jì)方面沒(méi)有達(dá)到世界一流水平。在具體的螺桿泵的加工制造上，局限于我國(guó)的生產(chǎn)設(shè)備和加工條件，我國(guó)生產(chǎn)的螺桿泵自動(dòng)化程度不高，精度也不高，在一些高檔的螺桿泵上仍不能獨(dú)立制造。因此中高檔的真空泵仍然主要依賴于進(jìn)口。
對(duì)于所有類型的真空泵，人們都希望能夠?qū)F(xiàn)有的真空泵的物理尺寸盡量減小。但是這一點(diǎn)與真空泵的抽氣速率相矛盾。因?yàn)檎婵毡玫某闅馑俾逝c真空泵的容積成正比，物理尺寸小意味著容積也小。當(dāng)然還有一個(gè)影響真空泵抽氣速率的因素，那就是轉(zhuǎn)速。為了使小尺寸的真空泵與大尺寸的真空泵的抽氣速率相匹配，就需要提高其轉(zhuǎn)速。而想要提高真空泵的轉(zhuǎn)速可以采用變頻器來(lái)改變電源的頻率或者改變齒輪箱的傳動(dòng)比。前者可以提供一個(gè)閉環(huán)控制，但是在大負(fù)載的情況下容易引起扭矩的損失。而改變齒輪箱的傳動(dòng)比是比較經(jīng)濟(jì)的一種方法，但是它只能提供不可控的單一轉(zhuǎn)速。國(guó)外目前開(kāi)發(fā)較多的是高轉(zhuǎn)速的真空泵系列。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，真空技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中。真空技術(shù)的應(yīng)用，必須以性能優(yōu)良的真空泵為前提。隨著高新技術(shù)尤其是IT行業(yè)的飛速發(fā)展，給真空行業(yè)也拓展了更為寬闊的發(fā)展空間。同時(shí)對(duì)清潔的、環(huán)保的、無(wú)油的真空獲得設(shè)備需求越來(lái)越大，無(wú)油真空泵的市場(chǎng)前景也越來(lái)越好。國(guó)外無(wú)油螺桿泵以被廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)還處于研制階段，因此國(guó)內(nèi)無(wú)油螺桿真空泵具有廣泛的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)。
總體來(lái)說(shuō)，通過(guò)本論文我們可以對(duì)螺桿型真空泵的設(shè)計(jì)、發(fā)展趨勢(shì)以及各種相關(guān)的基本原則做出更詳細(xì)的分析和判斷。
1.3論文題包括的主要內(nèi)容
a． 確定單頭螺桿轉(zhuǎn)子參數(shù)，計(jì)算轉(zhuǎn)子尺寸，計(jì)算轉(zhuǎn)子在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率使用值。
b． 擬定整體裝配圖。
c． 根據(jù)上述問(wèn)題提出多種可能的設(shè)計(jì)方案，對(duì)各方案進(jìn)行評(píng)價(jià)優(yōu)選獲得最佳設(shè)計(jì)方案。結(jié)合設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行相關(guān)分析、計(jì)算，包括關(guān)鍵零件或結(jié)構(gòu)的計(jì)算、校核，確定主要零部件的結(jié)構(gòu)；繪制出裝配圖，根據(jù)裝配圖，拆畫主要零件的零件圖。
d. 繪制陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子三維圖，進(jìn)行轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)仿真
5
1.4論文的組織結(jié)構(gòu)
本論文的組織結(jié)構(gòu)如下：
第一章：介紹關(guān)于單頭螺桿干式真空泵的開(kāi)發(fā)背景、開(kāi)發(fā)意義以及課題包括的主要內(nèi)容。
第二章：?jiǎn)晤^螺桿干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究
第三章：?jiǎn)晤^螺桿干式真空泵的工作原理
第四章：螺桿干式真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算
第五章：真空泵的應(yīng)用。
第六章：總結(jié)
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2 螺桿干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究
2 螺桿干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究
2.1 常見(jiàn)轉(zhuǎn)子型線比較
目前干式螺桿真空泵的主要生產(chǎn)廠家多采用單頭等螺距型線，其他還有多頭雙邊對(duì)稱圓弧型線、單頭變螺距梯形螺紋型線、單頭等螺距梯形螺紋型線和等螺距凹齒型線。
（a）單頭等螺距矩形螺紋轉(zhuǎn)子 （b）單頭等螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子 （c）單頭變螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子 （d）單頭等螺距凹面轉(zhuǎn)子 （e）雙邊對(duì)稱圓弧型線轉(zhuǎn)子
圖2.1 幾種螺桿轉(zhuǎn)子型線的三維造型
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
單頭等螺距矩形螺紋轉(zhuǎn)子型線是最早出現(xiàn)的型線，由于有可能發(fā)生根切，即二級(jí)轉(zhuǎn)子級(jí)間出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，所以基本上已經(jīng)不再使用。取而代之的是改進(jìn)型的單頭等螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子，其截面形狀由矩形改為梯形，解決了干涉問(wèn)題，且加工方便，故為很過(guò)廠家廣泛采用。單頭變螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子和單頭等螺距凹面轉(zhuǎn)子是近年來(lái)出現(xiàn)的新型型線，它是在單頭等螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子的基礎(chǔ)之上改進(jìn)而來(lái)的。單頭變螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子其主要特點(diǎn)為螺桿螺距從吸氣端到排氣端按變螺距系數(shù)變化，大導(dǎo)程一端對(duì)應(yīng)于吸氣口。開(kāi)始時(shí)吸氣量大，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的封閉腔體越來(lái)越小，氣體被壓縮，具有內(nèi)壓縮作用，即邊輸送邊壓縮，從而能夠降低整體的排氣壓縮功耗，并對(duì)發(fā)生在排氣口的喘振現(xiàn)象有抑制作用，是泵的工作更為平穩(wěn)，能夠降低噪音和排氣振動(dòng)。頭等螺距凹面轉(zhuǎn)子進(jìn)一步采用內(nèi)凹齒面法將嚙合齒面上可能發(fā)生干涉的部分全部去除，是齒面成為向內(nèi)凹曲的等螺距螺旋線共軛曲面。多頭雙邊對(duì)稱圓弧型線是最近幾年出現(xiàn)的一種新型型線，它是在雙螺桿壓縮機(jī)型線的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。一般陽(yáng)轉(zhuǎn)子為四頭螺桿，陰螺桿為六頭螺桿。
上述各種型線各有優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求、加工制造能力、實(shí)際需求等多方面選擇。從適用性方面來(lái)講，單頭等螺距型線適用面最廣。由于該型線在一個(gè)導(dǎo)程內(nèi)就可以完成吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程并能達(dá)到一定的極限真空，這就能有效地減小泵的體積和質(zhì)量，尤其適于大抽速要求的泵。單頭型線由于要多級(jí)才能達(dá)到一定的極限真空，不可避免要增加泵的體積，占用更大的空間，所以適用于中、小型泵。多頭螺桿型線的缺點(diǎn)是型線復(fù)雜，加工資用昂貴，需用特制的刀具在專用機(jī)床上加工；而單頭梯形齒型線由于各齒面在軸向剖面內(nèi)的交線都是直線，所以加工時(shí)使用直刃車刀即可，只是變螺距型線要在數(shù)控車床上加工以保證精度。單頭凹齒面型線的加工要比梯形齒型線稍復(fù)雜，但完全能在通用的數(shù)控車床上完成，大批量生產(chǎn)時(shí)可以選用鑄造。另外，多頭螺稈型線和單頭變螺距型線由于在抽氣過(guò)程中有內(nèi)壓縮，不適合抽除可凝吐氣體，但減小了排氣口的喘振和噪音，也減小了功率的消耗。
綜合考慮各種型線的有缺點(diǎn)，本文決定選擇多頭雙邊對(duì)稱圓弧型線。
2.2 單頭等螺距矩形螺紋轉(zhuǎn)子型線
2.2.1轉(zhuǎn)子型線要素
對(duì)于螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的要求，主要是在齒間容積之間有優(yōu)越的密封性能，因
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為這些齒間容積是實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的工作腔。對(duì)螺桿泵性能有重大影響的轉(zhuǎn)子型線要素有接觸線，泄漏三角形，封閉容積和齒間面積等.
1 接觸線
螺桿泵的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合時(shí)，兩轉(zhuǎn)子齒面相互接觸而形成的空間曲線稱為接觸線(圖2. lb中9)。接觸線一側(cè)的氣體處于壓力較高的壓縮和排氣過(guò)程，另一側(cè)的氣體則處于壓力較低的吸氣過(guò)程。如果轉(zhuǎn)子齒面間的接觸線不連續(xù)，則處于高壓力區(qū)的氣體將通過(guò)接觸線中斷缺口，向低壓力區(qū)泄露。
2 泄漏三角形
螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的頂點(diǎn)，通常不能達(dá)到陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子氣缸孔的交線，在接觸線頂點(diǎn)和機(jī)殼的轉(zhuǎn)子氣缸孔之間，會(huì)形成一個(gè)空間曲邊三角形，稱為泄漏三角形(圖2.la中4)。通過(guò)泄漏三角形，氣體將從壓力較高的齒間容積，泄漏至壓力較低的鄰近齒間容積。
3 封閉容積
如果在齒間容積開(kāi)始擴(kuò)大時(shí)，不能立即開(kāi)始吸氣過(guò)程，就會(huì)產(chǎn)生吸氣封閉容積。由于吸氣封閉容積的存在，使齒間容積在擴(kuò)大的初期，其內(nèi)的氣體壓力低于吸氣口處的氣體壓力。在齒間容積與吸氣口連通時(shí)，其內(nèi)的氣體壓力會(huì)突然升高到吸氣壓力，然后才進(jìn)行正常的吸氣過(guò)程。所以，吸氣封閉容積的存在，影響了齒間容積的正常充氣。值得指出的是吸氣封閉容積存在于非對(duì)稱型線中，而本文所論述的雙邊對(duì)稱圓弧型線沒(méi)有吸氣封閉容積。
4 齒間面積
齒間面積是齒間容積在轉(zhuǎn)子端面上的投影。轉(zhuǎn)子型線的齒間面積越大，轉(zhuǎn)子的齒間容積就越大。
2.2.2轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)原則
1 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)滿足嚙合要求。螺桿泵中的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線必須是滿足嚙合定律的共扼型線，即不論在任何位置經(jīng)過(guò)型線接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)節(jié)點(diǎn)。
2 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成長(zhǎng)度較短的連續(xù)接觸線。在實(shí)際機(jī)器中，為保證轉(zhuǎn)子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，齒面間總保持有一定間隙。因此，理論上的接觸線就轉(zhuǎn)化成實(shí)際中的間隙帶。為了盡可能減少氣體通過(guò)間隙帶的泄漏，要求設(shè)法縮短轉(zhuǎn)子間的接觸線長(zhǎng)度。
3 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成較小面積的泄漏三角形。為減少氣體通過(guò)泄漏三角形的泄漏，型線設(shè)計(jì)應(yīng)使轉(zhuǎn)子的泄漏三角形面積盡量小。
4 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使封閉容積較小。大多數(shù)非對(duì)稱轉(zhuǎn)子型線會(huì)形成嚙合時(shí)的吸氣封
9
閉容積，導(dǎo)致泵耗功增加，功率降低，噪音增大。所以，轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使吸氣封閉容積盡可能地小。對(duì)稱型線并不存在這一問(wèn)題。
5 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使齒間面積盡可能大。較大的齒間面積使泄漏量占的份額相對(duì)減少，效率得到提高。
另外，從制造、運(yùn)轉(zhuǎn)角度考慮，還要求轉(zhuǎn)子型線便于加工制造，具有良好的嚙合特性，較小的氣體動(dòng)力損失，以及在高溫和受力的情況下，具有小的熱變形和彎曲變形等。值得指出的是，以上有些因素是相互制約的.例如，為了減小泄漏三角形，就不可避免地會(huì)使型線具有封閉容積和較長(zhǎng)的接觸線;為了減少流動(dòng)氣體損失，使型線流線型化，又會(huì)增大泄漏三角形等。所以要根據(jù)實(shí)際要求，綜合考慮各個(gè)設(shè)計(jì)要素，確定最佳的設(shè)計(jì)方案。
通常滿足上述要求的轉(zhuǎn)子型線由多段曲線首尾相接組成，這些曲線稱為組成齒曲線。常用的組成齒曲線主要有點(diǎn)、直線、擺線、圓弧、橢圓及拋物線等。
2.2.3轉(zhuǎn)子螺旋齒面方程
圖 2.1轉(zhuǎn)子螺旋曲面及其坐標(biāo)系
一般曲面S的直角坐標(biāo)參數(shù)方程用下式表達(dá)
10
，或以矢量式來(lái)表達(dá)。
曲面的參數(shù)方程含有兩個(gè)參數(shù)(t, ),要確定該曲面的邊界，就必須知道這兩個(gè)參數(shù)(t,)的變化范圍。
螺桿式干式真空泵的轉(zhuǎn)子齒面是轉(zhuǎn)子端面型線作螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的螺旋曲面。
如圖2.1所示，轉(zhuǎn)子型線的某一組成齒曲線c的參數(shù)方程為:
平面曲線c繞轉(zhuǎn)子軸線作螺旋運(yùn)動(dòng)，就形成與此組成齒曲線對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子螺旋齒面。曲線c繞oz軸作螺旋運(yùn)動(dòng)到c’位置時(shí)，軸向前進(jìn)距離是z，并相對(duì)原始位置轉(zhuǎn)過(guò)角。c'在坐標(biāo)系的位置，即等于c在坐標(biāo)系位置，相應(yīng)的右旋螺旋面(陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒面)方程為
（2.1）
式中，p是表征螺旋面的陡峭程度，稱為螺旋特性數(shù)。T是形成曲線c繞z軸旋轉(zhuǎn)一周()后軸向前進(jìn)的距離，稱為軸節(jié)距或?qū)С?。還把形成曲線c從轉(zhuǎn)子一個(gè)端面繞z軸旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)端面所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱為扭轉(zhuǎn)角。假定轉(zhuǎn)子的有效工作段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則
，設(shè)計(jì)時(shí)取
同理可得左旋螺旋面(陰轉(zhuǎn)子齒面)的方程為
（2.2）
11
3 螺桿干式真空泵工作原理
3 螺桿干式真空泵工作原理
與螺桿式壓縮機(jī)類似，螺桿式干式真空泵的工作過(guò)程可分為吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，每對(duì)相互嚙合的齒相繼完成相同的工作循環(huán)，現(xiàn)在以其中一對(duì)齒來(lái)說(shuō)明。
圖3.1等螺距矩形陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子示意圖
3.1 吸氣過(guò)程
螺桿真空泵的吸氣過(guò)程。陽(yáng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。下方轉(zhuǎn)子端面是吸氣端面，上為排氣端面。吸氣過(guò)程即將開(kāi)始的轉(zhuǎn)子位置。在這一刻，這一對(duì)轉(zhuǎn)子前端的型線完全嚙合，且即將與吸氣口連接。隨著轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒的一端逐漸脫離嚙合形成了齒間容積，這個(gè)齒間容積又僅與吸氣口連通，因此氣體便在壓差作用下流入其中。在隨后的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒的齒槽中脫離出來(lái)，齒間容積不斷擴(kuò)大，并與吸氣孔保持連通。吸氣過(guò)程結(jié)束時(shí)，其最顯著的特點(diǎn)是齒間容積達(dá)到最大值。隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，所研究的齒間容積不會(huì)再增加。齒間容積在此位置與吸氣孔口斷開(kāi)，吸氣過(guò)程結(jié)束。
3.2 壓縮過(guò)程
螺桿泵的壓縮過(guò)程。轉(zhuǎn)子于端面是排氣端面。在這里，陽(yáng)轉(zhuǎn)子沿順時(shí)針?lè)较?
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
旋轉(zhuǎn)，陰轉(zhuǎn)子沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。下方端面為吸氣端面，上方為排氣端面。
螺桿泵壓縮過(guò)程即將開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)子位置。此時(shí)氣體被轉(zhuǎn)子齒和機(jī)殼包圍在一個(gè)封閉的空間中，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合就要開(kāi)始減小。
隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，齒間容積由于轉(zhuǎn)子齒的嚙合而不斷減小。被密封在齒間容積的氣體被占據(jù)體積也隨之減小，導(dǎo)致壓力升高，從而實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，壓縮過(guò)程可一直持續(xù)到齒間容積即將于排氣孔口連通之前。
3.3 排氣過(guò)程
螺桿泵的排氣過(guò)程。齒間容積與排氣孔口連通后，即開(kāi)始排氣過(guò)程。隨著齒間容積的不斷縮小，具有排氣壓力的氣體逐漸通過(guò)排氣孔口被排出。這個(gè)過(guò)程一直持續(xù)到齒末端的型線完全嚙合，此時(shí)，齒間容積內(nèi)的氣體通過(guò)排氣孔口被完全排出，封閉的齒間容積的體積變?yōu)榱恪?
從上述工作原理可看出，螺桿型干式真空泵是一種工作容積作用回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的容積式機(jī)械真空泵。氣體的壓縮依靠容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，而容積的變化又是借助螺桿泵的一對(duì)轉(zhuǎn)子在機(jī)殼內(nèi)做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)達(dá)到的。他的工作容積在周期性擴(kuò)大和縮小的同時(shí)，其空間位置也在變更。
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4 螺桿干式真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算
4 螺桿干式真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1螺桿基本尺寸
螺桿真空泵轉(zhuǎn)子的推薦公稱直徑：63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800mm。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，容積流量為30L/S。初選螺桿的公稱直徑=125mm。型線選擇單頭等螺距矩形型線，陽(yáng)轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子齒數(shù)比選1：1。
表4.1 導(dǎo)程、長(zhǎng)徑比及①及扭角②的關(guān)系③
符號(hào)
短導(dǎo)程
長(zhǎng)導(dǎo)程
導(dǎo)程
h
長(zhǎng)徑比
0.9
1.0
1.12
1.18
1.32
1.50
陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭角
243
270
302.4
236
264
300
陰轉(zhuǎn)子扭角
162
180
201.6
157.3
176
200
① 長(zhǎng)徑比 ② 扭角 ③ 指常用的齒數(shù)比為1：1時(shí)
按表4.1選擇長(zhǎng)導(dǎo)程
長(zhǎng)徑比 =1.50
陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭角 =
陰轉(zhuǎn)子扭角 =
中心距 =0.8×125=90mm
陽(yáng)轉(zhuǎn)子工作長(zhǎng)度 =×=1.5×125=360mm
陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓 =0.64×125=120mm
陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓 =0.96×125=120mm
齒高半徑 r=0.205=0.205×125=25.625mm
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
陽(yáng)轉(zhuǎn)子實(shí)際外徑 =1.05=1.05×114=120mm
陰轉(zhuǎn)子實(shí)際外徑 ==120mm
根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制出螺桿的端面圖 圖4.1 以及轉(zhuǎn)子的三維圖和兩轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)仿真 圖4.2圖4.3圖4.4(動(dòng)態(tài)截圖)
圖4.1螺桿端面型線
圖4.2螺桿轉(zhuǎn)子三維圖(主動(dòng)轉(zhuǎn)子)
15
圖4.3轉(zhuǎn)子三維圖(從動(dòng)轉(zhuǎn)子)
圖4.4轉(zhuǎn)子仿真(動(dòng)態(tài)截圖)
4.2排氣量
4.2.1理論排氣量
(4.1) 式中
16
——陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 3000
——陽(yáng)轉(zhuǎn)子公稱直徑 0.120m
——陽(yáng)轉(zhuǎn)子工作長(zhǎng)度0.360m
——面積利用系數(shù)選取為0.521
——扭角系數(shù)表示扭角較大時(shí)，排氣端基元容積內(nèi)的一對(duì)嚙合齒未完全脫開(kāi)，而在進(jìn)氣端該基元容積已開(kāi)始脫離進(jìn)氣口所引起的進(jìn)氣不足程度。按表4.2選取=0.971
表4.2扭角系數(shù)參考值
1.00
0.989
0.971
根據(jù)公式(4.1)計(jì)算理論排氣量
=0.971×0.521×3000×0.360×0.120×0.120
=7.87
4.2.2實(shí)際排氣量
(4.2)
的值與轉(zhuǎn)子型線、間隙值、轉(zhuǎn)子尺寸、轉(zhuǎn)速有無(wú)噴液等因素有關(guān)，氣值見(jiàn)表4.3
表4.3不同轉(zhuǎn)子型線的排氣系數(shù)
轉(zhuǎn)子型線
無(wú)油螺桿
噴油螺桿
對(duì)稱型線
0.55～0.80
0.75～0.90
不對(duì)稱型線
0.60～0.85
0.65～0.95
選取=0.809則按式(4.2)實(shí)際排氣
17
=0.809×7.87=6.4
4.3進(jìn)排氣孔口
4.3.1軸向進(jìn)氣口
4.3.1.1陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸向進(jìn)氣口
（4.3）
式中 ——陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)
——陽(yáng)轉(zhuǎn)子扭角
——陽(yáng)轉(zhuǎn)子基元容積的前方齒的齒頂中心線在H點(diǎn)與兩個(gè)轉(zhuǎn)子軸心連線間的夾角
將=4 =300°=35°帶入式（4.3）計(jì)算得
=267.5°
4.3.1.2陰轉(zhuǎn)子軸向進(jìn)氣口
（4.4）
式中——陰轉(zhuǎn)子的軸向端面進(jìn)氣口
——傳動(dòng)比
——因扭角較大引起的進(jìn)氣不足的修正，取=20°～30°
由式（4.4）計(jì)算得
==200°
18
4.3.2軸向排氣口
由軸向及徑向兩部分組成，壓力比較高時(shí)可不設(shè)徑向排氣口。本機(jī)壓力比較高，故僅有軸向排氣口。
4.3.2.1陽(yáng)轉(zhuǎn)子軸向排
（4.5）
——陰轉(zhuǎn)子齒寬前面頂點(diǎn)在H點(diǎn)與兩轉(zhuǎn)子軸心連線間的夾角
——陰轉(zhuǎn)子齒寬背面頂點(diǎn)e與齒谷中心線間的夾角
由式（4.5）計(jì)算的
=35+300-196.7=138°
4.3.2.2陰轉(zhuǎn)子軸向排氣口
（4.6）
=200+（25+12+39）-131=125°
4.4極限真空度、功率及冷卻水量
表4.4是韓國(guó)Kowel Precision 公司NEOVAC系列螺桿式干式真空泵的參數(shù)表。參考表4.4 選取電機(jī)功率7.5Kw，冷卻水量7L/Min,極限真空度為2.66pa。
表4.4 NEOVAC系列螺桿式干式真空泵參數(shù)
型號(hào)
SS50
SS120
SS200
SS300
SS600W
SS1200W
抽速L/s
12
22
35
66
140
230
極限真空 Pa
2.66
2.66
2.66
2.66
0.06
0.06
水冷量 L/Min
3
3
3
7
5
5
電機(jī)功率 Kw
3
4
5.5
7.5
8
8
19
電機(jī)選取 Y系列三相異步電機(jī)Y 132S200型。額定功率7.5kw，2級(jí)，同步轉(zhuǎn)速3000r/min，滿載轉(zhuǎn)速2900r/min，質(zhì)量70Kg
4.5軸的強(qiáng)度計(jì)算
螺桿式干式真空泵的陰陽(yáng)螺桿所受彎矩不大，故可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算。
考慮到材料的成本及工藝要求，軸材料選取45鋼，調(diào)制處理。由表4.4查得其許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力=40MPa。
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑
（4.7）
=
=14.6mm
對(duì)于直徑d小于等于100的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸的直徑增大5％～7％，有兩個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大10％～15％,即最小直徑應(yīng)大于15.1mm。故取軸的最小直徑為30mm完全可以滿足軸的強(qiáng)度要求，且留有足夠的安全系數(shù)。
4.6同步齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
同步齒輪副通常采用斜齒圓柱齒輪。原因如下：
1）在多數(shù)情況下，當(dāng)傳動(dòng)比和中心距給定時(shí)，選取標(biāo)準(zhǔn)齒型的直齒副是困難的，因?yàn)閭鲃?dòng)比和中心距都是由選定的轉(zhuǎn)子齒數(shù)和流通部分尺寸決定的。
2）通常同步齒輪副在高轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)工作，為此推薦采用斜齒傳動(dòng)。
3）直齒齒輪副對(duì)安裝和制造的誤差特別敏感，因?yàn)辇X側(cè)表面在其整個(gè)長(zhǎng)度上每一瞬間都以同一齒廓點(diǎn)工作。
4）斜齒輪的重疊系數(shù)比直齒輪大得多。
故本設(shè)計(jì)采用斜齒圓柱齒輪。
20
4.6.1齒輪尺寸計(jì)算
中心距 a=100
傳動(dòng)比 =3：2
模數(shù) 初步選為3
齒數(shù)初定為 =26，=39。
螺旋角 （4.8）
=
=12°50′20″
8°～15°故模數(shù)確定為=3，齒數(shù)確定為=26，=39。
4.6.2齒輪強(qiáng)度校核
齒輪材料采用20Cr滲碳淬火，齒面硬度59HRC，查得==1500Mpa，取安全系數(shù)=1.2，則
=1500/1.2=1250 MPa
齒輪按六級(jí)精度制造，取載荷系數(shù)K=1.2，齒寬系數(shù)=0.2。
小齒輪上的轉(zhuǎn)矩
驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度
==379.0MPa<，安全。
21
5 真空泵的應(yīng)用
5 單頭螺桿干式真空泵的應(yīng)用
5.1 應(yīng)用范圍
單頭螺桿干式真空泵，可以廣泛用于冰箱、空調(diào)機(jī)、燈泡、日光燈、瓶膽生產(chǎn)和電子、冶金、醫(yī)藥、化工、濾油機(jī)、印刷機(jī)械、包裝機(jī)等工業(yè)，可作為擴(kuò)散泵、羅茨泵、分子泵等的前級(jí)泵，供電子儀器、醫(yī)療儀器等配套和實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用。由于直聯(lián)泵沒(méi)有皮帶摩擦的粉塵的污染，體積小、重量輕、材料節(jié)約、功能日趨完善，更被廣泛推廣應(yīng)用。
5.2 抽氣原理與結(jié)構(gòu)
旋片泵，它有偏心地裝在定子腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的兩個(gè)或數(shù)個(gè)旋片，轉(zhuǎn)子與泵殼內(nèi)表面或相切或相交，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)旋片旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋片借離心力(有的還有彈簧力)緊貼缸壁，把進(jìn)排氣口分割開(kāi)來(lái)，并使進(jìn)氣腔容器周期性擴(kuò)大而吸氣，排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體，借氣體和油的壓力推開(kāi)排氣閥排氣，從而獲得真空。見(jiàn)圖一。雙級(jí)泵由二個(gè)單級(jí)串聯(lián)而成，進(jìn)氣壓力高時(shí)，一般大中型泵，二級(jí)可同時(shí)排氣，進(jìn)氣壓力低時(shí)，氣體由高級(jí)排人低級(jí)，然后再排出泵外。
由于泵是利用吸氣容積的變化來(lái)抽吸氣體的，其名義抽速可按吸氣的幾何容積來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算。
22
6 三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真
6 三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真
6.1 SolidWorks介紹
SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大的縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。
Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。對(duì)于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來(lái)搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場(chǎng)。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
6.2 轉(zhuǎn)子三維建模
利用CAD2維制圖軟件繪制完成轉(zhuǎn)子零件圖后，我選擇使用用Solidworks三維制圖軟件進(jìn)行三維建模。繪制過(guò)程如下：
圖6.1主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的繪制。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
圖6.2從動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的繪制。
為了下一步進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)仿真，使得運(yùn)動(dòng)仿真更真實(shí)，所以繪制軸座三維圖 （簡(jiǎn)易圖）
圖6.3 軸座簡(jiǎn)單示意圖
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6.3 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)仿真
使用solidworks軟件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真應(yīng)用6.1中繪制的素材進(jìn)行轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)仿真。
拼裝轉(zhuǎn)子和軸座：
圖6.4 轉(zhuǎn)子和軸座的拼裝
拼裝完成后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真
G:\LZG-30單頭螺桿真空泵的建模與仿真\轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)仿真\運(yùn)動(dòng)仿真1.avi
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緒 論
結(jié) 論
本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為L(zhǎng)GZ-30單頭螺桿干式真空泵的建模和仿真.
在這次設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不斷遇到問(wèn)題，然后通過(guò)各種方法解決問(wèn)題，這樣不斷積解決問(wèn)題的技巧，也為日后的工作打下了基礎(chǔ)在本次設(shè)計(jì)中，我對(duì)液壓系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，在一些生產(chǎn)工藝中，尤其是在半導(dǎo)體和液晶顯示器的生產(chǎn)中，對(duì)真空環(huán)境清潔度的要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)的又油真空泵已經(jīng)不能滿足，干式真空泵應(yīng)運(yùn)而生，螺桿式干式真空泵是干式真空泵家族中重要的一名新成員。本文闡述了單頭螺桿式干式真空泵的基本原理，對(duì)常見(jiàn)的型線進(jìn)行了分析研究，并對(duì)螺桿式干式真空泵的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。得到以下結(jié)論：?jiǎn)晤^等螺距矩形型線雖然存在加工成本高、需要專用加工機(jī)床等問(wèn)題，但由于該型線在一個(gè)導(dǎo)程內(nèi)就可以完成吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程并能達(dá)到一定的極限真空，能有效地減小泵的體積和質(zhì)量，在容積流量、單級(jí)真空度等方面比其它型線更有優(yōu)勢(shì)。
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參考文獻(xiàn)
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致 謝
致 謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，導(dǎo)師彭潤(rùn)師給予我大量的關(guān)心和幫助，在他的身上我學(xué)會(huì)了很多東西，彭老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，每周都會(huì)按時(shí)檢查我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，耐心給我們解決疑難和錯(cuò)誤，同時(shí)又嚴(yán)格要求我們獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。彭老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺，這對(duì)于我以后學(xué)習(xí)工作會(huì)有很大的影響。
感謝彭老師對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。同時(shí)還要感謝同班同學(xué)對(duì)我的無(wú)私幫助，在這四年里他們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中給了我無(wú)盡的關(guān)懷和支持，是我一生中最重要的朋友。
向參與本論文評(píng)審和答辯的各位專家和老師表示深深的謝意，同時(shí)也希望您們多提寶貴意見(jiàn)，不吝賜教。
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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明
秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的成果，不包含他人已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了致謝。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名：
指導(dǎo)教師簽名：
日期
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