严格密封型螺杆真空泵转子型线研究

结合现有干式螺杆真空泵螺杆转子型线的特点,提出了一种严格密封的单头螺杆转子端面新型线,其端面型线依次由齿顶圆、齿顶圆弧过渡曲线、渐开线、齿根圆过渡曲线、齿根圆、长幅外摆线顺序相接组成;采用该型线螺杆转子的主要特征是:两段圆弧、两段过渡曲线和渐开线相切过渡,严格密封且没有滞留区,不会形成泄露三角,从而提高泵的抽速和极限真空度。文中通过啮合理论给出了端面型线推导过程和曲线参数方程,可供设计人员参考借鉴;从实际应用角度出发,采用螺旋面等距面法设计啮合间隙均匀的成对螺杆,从而得到带啮合间隙的端面型线。     

渐变式螺杆真空泵设计与试验

为了开发高效节能、安全运行的螺杆真空泵,在现有各类内部压缩螺杆真空泵研究的基础之上,提出了一种三段式内部压缩体积渐进式变化的螺杆转子,并使用Hermite插值理论导出了圆柱变螺距螺旋线的参数方程。设计的变螺距螺杆,第一部分是大导程等螺距区域,位于吸气端,其决定了螺杆真空泵的吸气能力;中间是非线性平滑过渡部分,其长度与非线性比率决定了压缩能力;尾部的排气端是小导程等螺距区域,保证了稳定的极限压力。试验证明采用渐变式的螺杆真空泵可以大幅降低驱动功率,工作噪声低,内部工作温度低,运行效果良好。     

螺杆真空泵单头等螺距内凹转子型线研究

基于螺杆啮合原理,通过数学推导,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,包括齿面方程、端面截形以及轴向截形.给出了面积利用系数公式以及理论抽速公式,讨论了型线中各参数对干式螺杆真空泵的性能的影响.最后运用Solidworks软件建模,通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性一拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉.     

基于数值计算方法的双螺杆真空泵气体输运过程研究

基于双螺杆真空泵气体输运的特点,将泵腔内级间的泄漏通道简化为不同类型的真空管路,采用相邻级间的平均压强确定不同压强下级间泄漏气体的流态,计算得到级间泄漏的质量流量。根据质量守恒定律,建立了双螺杆真空泵气体输运过程的数学模型。以渐开线型端面的等螺距螺杆真空泵为研究对象,计算分析了泵从大气压到极限真空的整个抽气过程。对不同入口压强下的级间泄漏量与抽速进行了研究,研究表明:不同的泄漏通道对级间泄漏的影响有所不同。在排气端,齿顶圆与泵腔内壁之间的泄漏通道对级间泄漏的影响较大;在吸气端,两转子齿顶齿根面之间、斜齿面之间以及凹齿面之间这三种泄漏通道对级间泄漏的影响较大。     

基于实际间隙与布尔运算的变螺距转子建模及其平衡

变螺距转子计算得到的理论允许最小间隙,利用SolidWorks软件的布尔运算功能,对转子的每个面单独做切削处理,建立了含有实际间隙的变螺距转子的三维模型.在此基础上,在变螺距转子的进、排气端面内部与转子的外圆端面去重处理,消除转子高速运转中的动不平衡效应,得到了可用于加工的实际变螺距转子.对导程小导致齿厚较薄的转子,在...     

螺杆真空泵自平衡螺杆转子优化设计

为了开发能适应恶劣工况、高效节能和安全运行的螺杆真空泵,设计了一种自平衡的内部压缩螺杆转子模型。使用借助Hermite插值理论导出圆柱变螺距螺旋线的参数方程,构建了变螺距设计参数、尾部压缩级数与螺旋角度的变量关系式,建立了自平衡螺杆转子优化设计模型。通过计算,优化转子质量轴向分布,无需在螺杆转子两端和齿顶减重而达到良好的自身动平衡,动平衡试验证明了设计模型的可靠性,为螺杆真空泵的动平衡研究提供了参考依据。     

一种新型无油螺杆真空泵单头变螺距转子型线的研究

本文推出了一种适合于双螺杆式无油真空泵的单头变螺距梯形级齿凹齿面的螺杆转子型线，介绍了基本型线的生成原理和齿型的构造方法，给出了完整的型线方程和型线的一些特征参数。     

螺杆真空泵单头等螺距螺杆转子的一种动平衡简便算法

针对无油螺杆真空泵单头等螺距转子的动平衡计算问题,本文基于前期研究方法,在研究原理和计算模型不变的条件下,给出了一种既满足转子动平衡条件又简单易行的设计计算方法。在铸造转子毛坯时,直接在转子毛坯两端端面上,向内预留出螺旋体形状的去除质量平衡孔;两侧平衡孔的几何形状完全相同,其螺旋导程与螺杆转子的导程相同,其截面面积和形心位置则与螺杆转子端面型线的截面面积和形心位置具有简单的定量关系,文章给出了这一定量关系的计算式和数据图表,可供直接查阅。由于计算中没有涉及转子端面型线的具体形状和尺寸,因此适合于任意形状端面型线和导程的螺杆转子。     

几种干式螺杆真空泵转子型线特性的研究

对4种干式螺杆真空泵转子型线--多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形齿型线、单头等螺距梯形齿型线和单头等螺距凹齿型线进行了研究,包括:型线方程、面积利用系数、几何抽速及加工制造等特性.对各型线几何抽速和面积利用系数公式中的重要变量进行了讨论.得出以下结论:双边对称圆弧型线长径比λ取值范围为1～2,单头螺杆型线的内外径比p取值范围0.30～0.45,导程外径比ξ接近1.在相同的转子几何参数条件下,单头凹齿型线比其他2种单头型线的抽速大.     

单头等螺距梯形齿螺杆转子型线的干涉问题研究

本文针对无油螺杆式真空泵中一种常用的单头等螺距梯形级齿的螺杆转子型线,研究讨论了二转子级齿间的干涉问题。提出了保证二转子不发生干涉的二种解决方案———平移齿面法和内凹齿面法。分别推导得到齿面平移距离和内凹齿面母线方程的计算公式。其中内凹齿面螺杆转子型线在国外多种螺杆式真空泵产品中得到实际应用     

基于UG表达式的真空泵单头等螺距内凹转子的设计

螺杆转子是螺杆真空泵的内核部分,转子型线的优劣直接影响到泵的整体性能、运行的稳定可靠以及制造成本.本文基于螺杆啮合原理,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,利用UG表达式创建出截面型线,并建模.通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性——拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉.     

螺杆真空泵单头变螺距螺杆转子型线的研究

本文介绍了一种用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子型线，给出了型线方程和抽速计算公式，并说明了参数确定原则。     

螺杆真空泵平滑连接摆线型转子型线设计及分析

螺杆泵转子型线的设计是螺杆泵研究的重要内容之一。摆线转子型线是一种常用的型线，型线位于节圆外的部分为外摆线，位于节圆内的部分为内摆线。选取合适的齿顶圆半径和节圆半径，分析构建了转子型线外摆线和内摆线方程及齿顶圆和齿根圆方程；设计了单头对称的摆线型螺杆泵转子型线及转子，并以此为基础，分析了转子容积利用率与相关参数的关系，为摆线型罗茨泵的设计奠定基础。     

双螺杆真空泵封闭容积间压力和泄漏特性研究

研究了双螺杆泵转子封闭容积间泄漏过程,推导出双螺杆泵在达到极限真空时平均泄漏量、内部平均压力的计算方程。计算结果表明:螺杆上不同封闭容积之间的泄漏量和压力相差很大。随着转子周边各间隙的减小,吸气端的泄漏量和压力迅速减小,排气端则相对平缓;螺杆各封闭容积间,通过圆周间隙的泄漏量与通过径向间隙、齿侧间隙泄漏量之和的差值随着转子各间隙的减小而减小。当转子间间隙小于一定值时,通过径向间隙和齿侧间隙的泄漏量会大于通过圆周间隙的泄漏量。     

螺杆真空泵返流特性的研究

以单头等螺距内凹转子双螺杆真空泵为研究对象,对螺杆真空泵工作时转子与泵腔、转子与转子之间气体的流动状态进行研究,将周向返流简化为两平面平板之间库埃特流动与泊肃叶流动,径向和齿侧返流简化为薄壁孔流动,建立了螺杆真空泵转子周向、径向和齿侧返流量计算的理论数学模型。计算分析了不同间隙值以及螺杆转子参数对螺杆真空泵返流量的影响,得到螺杆真空泵返流量随着螺杆渐开线基圆半径、大径、小径、和导程变化的规律。研究结果表明:周向间隙的增加使得返流量显著增加;在理论抽速给定的条件下,小径大径比为0.63时,返流量最小。     

无油螺杆真空泵单头等螺距转子的动平衡计算

本文针对广泛应用于无油螺杆真空泵中的单头等螺距螺杆转子开展动平衡计算研究,采用转子端面去除质量法来实现转子的动平衡补偿,依据动平衡质径积原理推导出了螺杆转子的动平衡方程,得到优化目标函数并利用MATLAB软件进行优化求解,给出了完整可行的转子动平衡设计方法.由于计算中没有涉及转子端面型线的形状和尺寸,因此适合于任意形状端面型线的转子.文中给出了一组源于工程实际的优化计算结果,并通过Pro/ENGINEER软件的实体造型和质量属性分析功能对计算结果进行检验,证实了动平衡优化计算结果的正确性.     

等螺距螺杆转子车削工艺研究北大核心CSCD

螺杆转子是螺杆真空泵的核心部件。本文提出了一种采用普通数控车床加工等螺距螺杆转子的工艺及间隙设计方法。使用两把普通车刀对螺杆进行加工,根据进给量计算螺杆转子轴截面刀位点坐标值,通过二次车削分别加工螺杆螺旋槽凹、凸两面;采用ANSYS进行螺杆转子热变形有限元分析,得到最大变形量,据此分别进行齿顶圆轴向斜切、凹面切削以满足间隙要求;使用数控车宏程序进行编程,并以刀位点坐标作为变量以简化程序。本研究具有通用性,对不同的转子型线均可使用相同的设计及加工方案。     

等螺距螺杆转子车削工艺研究

螺杆转子是螺杆真空泵的核心部件。本文提出了一种采用普通数控车床加工等螺距螺杆转子的工艺及间隙设计方法。使用两把普通车刀对螺杆进行加工,根据进给量计算螺杆转子轴截面刀位点坐标值,通过二次车削分别加工螺杆螺旋槽凹、凸两面;采用ANSYS进行螺杆转子热变形有限元分析,得到最大变形量,据此分别进行齿顶圆轴向斜切、凹面切削以满足间隙要求;使用数控车宏程序进行编程,并以刀位点坐标作为变量以简化程序。本研究具有通用性,对不同的转子型线均可使用相同的设计及加工方案。     

变距螺杆真空泵轴功率影响因素研究

建立了变距螺杆真空泵吸气、排气、压缩和返流过程分参量功率计算模型和所需轴功率计算模型,采用瞬时稳态流场数值模拟方法进行变距螺杆真空泵转子几何参数、周向间隙、转速和泵入口压力等参量对功率的影响分析,并与所建模型的计算结果进行了对比.结果表明,在所研究的样品参数设计范围内,转子齿顶圆、齿根圆直径从大到小同步改变,导程同时由...     

无油螺杆真空泵螺杆转子设计理念的回顾与展望

基于对国内外公开文献资料的学习和作者多年研究工作的总结,本文回顾了当前关于无油螺杆真空泵中螺杆转子的设计思路与方法,从转子设计的几何学计算、常用转子型线的构成、等螺距与变螺距的螺旋展开方式、转子动平衡设计方法等几方面,进行了详细的综述;选择介绍在国内有产品销售的六款采用特殊结构螺杆转子的外国螺杆泵产品,对其转子特点进行了分析。针对干式泵在应用领域所面临的新挑战,本文还提出了基于气体热力过程分析的螺杆泵专属设计新理念和采用通用泵体和专属转子的螺杆泵生产新方法,并展望由此可能带来的新变化。