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行業(yè)動(dòng)態(tài)

一種雙螺桿真空泵轉(zhuǎn)子接觸線及動(dòng)平衡特性研究

來源: 欄目:行業(yè)動(dòng)態(tài) · 發(fā)布日期:2017/1/16 16:58:54

 對(duì)一種雙螺桿真空泵普遍使用的,由長幅外擺線和漸開線組成的端面型線轉(zhuǎn)子進(jìn)行了研究,推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子接觸線方程的一般求法,同時(shí)給出利用MATLAB表現(xiàn)空間接觸線的新式方法;分析各段接觸線的組成,給出了所生成接觸線的形狀、長度的計(jì)算以及一個(gè)齒間容積內(nèi)不同轉(zhuǎn)角位置時(shí)接觸線的長度變化規(guī)律。其次,根據(jù)簡化轉(zhuǎn)子力學(xué)模型研究了轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡特性,提出了兩種動(dòng)平衡設(shè)計(jì)方案。亞洲流體網(wǎng)為其它雙螺桿泵轉(zhuǎn)子的接觸線和動(dòng)平衡特性研究提供了理論依據(jù)及參考方法。本文由上海宏東泵業(yè)制造有限公司轉(zhuǎn)載發(fā)布。上海宏東泵業(yè)專業(yè)生產(chǎn)耐干磨管道離心泵,不銹鋼磁力泵,氣動(dòng)隔膜泵,氟塑料泵等;歡迎訪問官網(wǎng)查詢具體產(chǎn)品信息。 

近年來,干式螺桿真空泵以其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、能耗低、壽命長、抽氣腔元件無摩擦、無油污染等優(yōu)越性能,而逐漸成為市場需求量很大的真空獲得設(shè)備。干式螺桿真空泵研發(fā)的最關(guān)鍵技術(shù)之一,就是螺桿轉(zhuǎn)子及其型線研究。轉(zhuǎn)子螺旋齒面實(shí)質(zhì)上也就是這些閉合曲線沿螺旋線掃描而形成的螺旋面,伴隨著轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)的不同,也就有了各種類型的螺桿泵。對(duì)于螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的要求,主要是要在齒間容積之間有優(yōu)越的密封性能,因?yàn)檫@些齒間容積是實(shí)現(xiàn)氣體壓縮和排氣的工作腔。在雙螺桿泵的各種泄漏損失中,亞洲流體網(wǎng)小編認(rèn)為通過接觸線的泄漏損失占了所有泄漏損失的絕大部分。

同時(shí)螺桿轉(zhuǎn)子嚙合時(shí),接觸線的形狀和長度在很大程度上決定了螺桿真空泵的抽氣性能,所以在轉(zhuǎn)子型線設(shè)計(jì)中,除了設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子型線的各構(gòu)成曲線外,還要準(zhǔn)確的計(jì)算轉(zhuǎn)子型線的空間瞬時(shí)接觸線。目前,國內(nèi)外學(xué)者在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子型線時(shí),多偏向于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)成,而對(duì)接觸線的計(jì)算則很少,未給予足夠的重視。本文對(duì)一種常用的由長幅外擺線、漸開線及兩段圓弧組成的端面型線,計(jì)算了轉(zhuǎn)子的接觸線;其結(jié)論和方法適用于其它任何類型螺桿泵接觸線的計(jì)算,具有普遍的參考價(jià)值。

其次,作為螺桿轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的技術(shù)訣竅之一,轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡的設(shè)計(jì)方法一直缺少公開發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)。對(duì)目前螺桿真空泵中常用的單頭等螺距螺桿轉(zhuǎn)子,根據(jù)簡化轉(zhuǎn)子力學(xué)模型研究了轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡特性,給出了其能達(dá)到完全動(dòng)平衡的處理方案。

一、轉(zhuǎn)子模型及空間坐標(biāo)系建立

設(shè)定轉(zhuǎn)子端面型線及螺桿轉(zhuǎn)子參數(shù):齒頂圓Rt=90mm,齒根圓Rr=30mm,漸開線基圓r=Rr,節(jié)圓(嚙合圓)r1=60mm,螺桿轉(zhuǎn)子導(dǎo)程p=95mm,轉(zhuǎn)子取4.5個(gè)導(dǎo)程長。

轉(zhuǎn)子端面型線及其三維模型如圖1所示;其中漸開線cd是由標(biāo)準(zhǔn)漸開線GE,通過旋轉(zhuǎn)其與節(jié)圓交點(diǎn)F至嚙合點(diǎn)H處得到;為保證接觸線連續(xù)在cd間加入了與另一轉(zhuǎn)子d點(diǎn)同一位置相嚙合的長幅外擺線cc1。

二、結(jié)論

研究了一種雙螺桿真空泵轉(zhuǎn)子的接觸線及動(dòng)平衡的特性,其結(jié)論和方法適用于其它任何類型螺桿轉(zhuǎn)子的計(jì)算,具有普遍的參考價(jià)值,具體研究成果有:

(1)推導(dǎo)出可應(yīng)用于實(shí)際計(jì)算的接觸線方程,其它線型也可用這種一般方法來推導(dǎo)其轉(zhuǎn)子的接觸線方程。

 (2)利用MATLAB實(shí)現(xiàn)空間螺旋面相交的方法,求取相近點(diǎn),描述出了螺桿轉(zhuǎn)子的接觸線,此方法直觀便捷,且不易出錯(cuò)。

 (3)設(shè)計(jì)了一種生成接觸線形狀和計(jì)算接觸線長度的方法,此方法雖然是近似求解,但只要取的點(diǎn)數(shù)足夠多,就可達(dá)到很高的精度,滿足實(shí)際需要。

 (4)通過簡化轉(zhuǎn)子的受力模型,分析求解轉(zhuǎn)子等效在兩端面上的質(zhì)徑積,簡單求解就能得出螺旋轉(zhuǎn)子的兩種動(dòng)平衡方案。

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