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。     

双螺杆真空泵的新型椭圆弧型螺杆转子研究

针对现有螺杆转子存在尖点的问题,提出了一种新型椭圆弧型转子。建立了椭圆的啮合模型,基于该模型采用椭圆弧及其包络线构建了转子截面型线,并验证其啮合性能。讨论了圆心角参数大小对椭圆弧型线构成方式的影响。计算对比圆弧修正转子和所提出的新型转子的性能,结果表明:新型螺杆转子具有更大的面积利用率,更短的空间接触线和面积更小的泄漏三角形,抽气量和密封性都得到提高。     

一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

一种适用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子新型线,其端面型线依次由齿根圆、摆线、齿顶圆和渐开线线顺序相接组成;该型线的主要特征是:当端面型线沿轴向作变螺距螺旋展开过程中,转子螺旋导程由排气端向吸气端逐渐增大,同时其渐开线的发生圆半径则逐渐变小,使转子齿形面的齿顶宽可以保持不变,因此能够增大吸气端的吸气容积,降低排气端的气体返流泄漏,从而提高泵的抽速和极限真空度.文章中给出了端面型线的极坐标方程、轴向展开方程和渐开线发生圆半径的计算方程,可供设计人员参考借鉴。     

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。     

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.     

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.     

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。     

双螺杆真空泵新型椭圆弧修正正弦螺旋线螺杆转子设计与模拟北大核心CSCD

螺杆转子的几何性能直接决定双螺杆真空泵的工作性能。针对现有的螺杆转子存在空间接触线长,泄漏三角形面积大的问题,建立正弦螺旋线和椭圆弧及其共轭曲线的啮合模型,设计了一种新型正弦螺旋线-椭圆弧转子,并推导了其型线方程;通过对螺杆转子几何特性的分析和工作过程的数值模拟,比较了传统螺杆转子和新型转子的不同。结果表明:所提出的新型转子接触线长度缩短了2.54%,泄漏三角形面积减小了27.77%,且齿顶泄漏深度明显小于现有转子,具有更好的密封性能,显著提高了双螺杆真空泵的工作性能,对于改善双螺杆真空泵泄漏具有重要的理论意义和实际工程价值。     

螺杆真空泵单头型线变双头方法研究

针对目前发展较为成熟的单头转子型线动不平衡问题,提出了一种将单头转子型线变为双头对称型线的方法。总结了该方法所适用的单头转子型线所需满足的条件,并用数学方法证明了所得到的双头型线能够正确啮合。定性分析计算了型线从单头变为双头后面积的变化,并以特定单头型线为例,计算了型线面积利用系数的变化。将特定单头型线变换得到对应的双头对称型线,用Solidworks三维软件建立转子模型并进行两个转子的装配,模拟验证了双头型线的正确性。该方法保留了原型线的接触线、泄漏三角形等特性,得到了具有较好动平衡性的双头型线。     

一种新型干式螺杆真空泵转子端面型线的研究

介绍了一种新型的干式螺杆真空泵的转子端面型线——双边对称圆弧型线，给出其端面型线方程。介绍了推导方法及参数计算方法，开发了计算程序并给出实例。     

干式螺杆真空泵转子成型加工及其刃形计算

干式螺杆真空泵转子的快速、高精度加工是提升整机性能与降低生产成本的关键技术。本文基于一种附加刀具垂直位置与倾角调节的螺杆转子成型机床结构,采用接触线法建立其刀具刃形求解的数学模型,分析转子初始转角、刃形求解范围参数、刀具中心距、斜角与倾角对刃形的影响规律。结果表明:过大的刀具斜角会导致刃形的凹面结构,而过小的斜角使得刃形发生干涉。过大的刀具倾角同样使刃形出现凹面结构,而刀具倾角过小时,刃形求解过程中出现无解现象。此外,随着求解范围参数、转子初始转角与刀具中心距的增加,刀具半径得以有效提升,但过高的刀具中心距将导致无法获取有效刃形。在刀具位置参数设计过程中,应选取适中的刀具斜角、倾角与中心距,避免刃形出现干涉、凹面与无解现象,为提高刀具半径,可适当提高求解范围参数。该方法可有效应用于等螺距或阶梯式变螺距螺杆真空泵转子成型加工及其刃形计算。     

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,导程同时由短变长的过程中,所需轴功率存在最大值;转子与泵腔间的周向间隙越大,转速越高,所需轴功率均越大;在500~1000 Pa的入口压力范围内,轴功率随入口压力的增加而增大。抽样实验证明,实验数据、理论数据和仿真结果的趋势一致,表明所建立的功率计算模型和模拟计算方法是可行的。     

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。     

干式螺杆真空泵转子温度场的有限元分析

利用有限元建立了计算干式螺杆真空泵转子温度场的数值方法，考虑了热传导及转子表面与工作介质的对流换热因素对温度场的影响，采用相似准则方程一迪特斯一玻尔特（Dittus-Boelter）公式计算了对流换热系数。计算结果表明：转子温度场由进气端至排气端近似为线性增长，排气端温度约为120℃。随着转子转速降低，排气端温度迅速降低，当转速在2000r／min以下时，转子由进气端至排气端的温度变化在30℃以下。实验结果验证了上述结论，误差在15％以内。本文的研究工作不仅提供了干式螺杆真空泵转子的温度分布，也为进一步研究转子的热变形，合理确定泵腔内各密封间隙提供了理论与实验依据。     

一类变参数螺杆的几何构造及其加工

面向工业生产的高速化要求，给出了一类变参数螺杆的几何构造及其数学模型，拟订了其加工方法。     

基于SolidWorks二次开发的螺杆转子动平衡自动计算设计

动平衡是螺杆真空泵设计制造过程中必须解决的重要问题。一般方法是将螺杆转子不平衡质量等效分解到选定的两个平行平面,采用等效替代的近似法进行动平衡分析计算。本文采用SolidWorks二次开发技术,用VB.NET语言对动平衡分析过程进行整合,设计了简单直观的人机交互界面,可对任意类型的螺杆转子不平衡量及其相角进行自动精确计算。在选定的两个平行平衡基面的不平衡相角位置,配上或去除相应质量以消除各面上的不平衡量,当不平衡量为零时,则转子达到了动平衡。若经过一次双面平衡,不平衡量仍较大,则需要再次选定两个新的平衡基面计算和去、配重,即多次双面平衡操作。这大大减少了动平衡设计的工作量并提高了动平衡的设计质量和精度。该界面设计原理与转子型线和结构无关,因此可用于任何类型的螺杆转子和其他不规则零件的动平衡计算。     

干式螺杆真空泵研究现状与展望

介绍目前螺杆式真空泵现状,分析了螺杆端面型线研究情况和整机冷却中存在的问题,并对下一步的研究方向进行了展望.     

三种常见的干式螺杆真空泵螺杆转子型线分析与螺杆加工方法探讨

分析了三种实际应用较为广泛的,分别带有阿基米德线、渐开线、余摆线的螺杆真空泵螺杆转子型线,具体比较了三种型线组成曲线啮合特性和型线的优劣。详细阐述了螺杆的车削加工方法,分别建立了带有刀位点的三种螺杆车削加工模型,并且给出了车削刀具的选取依据。最后,简单地介绍了一种高效的螺杆铣削螺杆加工方法,并提供了一种实用的螺杆加工精度测量方法。     

低比功率宽工作能力的螺杆真空泵设计与试验

为开发能高效适应0.1～100kPa宽工作压力范围,且能兼顾预期极限真空工艺工况的螺杆真空泵,设计了分段式渐进变化螺距螺杆。其第一部分导程由小到大变化,位于吸气端,从第二部分开始导程由大到小渐进变化,该构造确保了螺杆良好的动平衡性,可保证齿面结构完整;前两级导程决定了螺杆真空泵的吸气量,相邻导程比率决定了压缩能力;末端导程螺距变化小,螺杆齿宽大,保证了螺杆的加工性能。试验证明采用分段式渐变螺杆转子的螺杆真空泵,在整个工作压力区域都能保持较大的抽速,并且可依据工作预期优化螺距参数,极大降低了设定工作压力区域的比功率,从而提高抽气效率,大幅降低驱动功率,使泵运行效果良好。     

螺杆真空泵内气体热力过程的解析计算与实验研究

本文提出了一个描述螺杆真空泵内气体级间返流泄漏量沿程分布的简化模型,基于此模型对螺杆真空泵内的气体热力过程进行深度分析,解析计算了抽气过程的吸气、压缩、输运、反冲和排气各阶段气体热力学参数随时间的变化关系。同时,组建了专门的实验测试台,并制作了采用三段式螺杆转子、泵腔侧壁带有5个压力测试孔的专用测试样泵;通过实际测试极限真空状态下的螺杆泵内沿程气体压力,间接验证了返流泄漏模型和热力学计算的正确性。