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《浙江大学》 2005年 硕士论文
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双螺杆真空泵转子型线设计与仿真研究

王琼娥  
【摘要】:干式双螺杆真空泵是一种容积式无油真空泵,具有结构紧凑,抽速大,真空度高,可直排大气,使用寿命长,自吸能力强,无易损件,运转可靠,维修维护方便,动平衡性好,振动小,无压力脉动与噪音,可高速平稳工作,适应性强,还可用于多相混输,无喘振现象,易于实现连续排气等诸多优点,因此广泛的应用于冶金、电子、化学、食品、医药、环保等工业生产部门。国外已发展出诸多此类真空泵产品,而在我国的发展却相对落后。虽然我国对无油真空泵的需求日益增长,但是许多跨国公司的真空泵产品却在我国的高端真空泵市场中占据了主导位置。因此,自行研究经济可行、运转可靠的无油真空泵意义可见一斑。为了适应我国开发研究生产螺杆真空泵的需要,本文对双螺杆真空泵的啮合理论、型线组成及泄漏问题等内容进行了深入的研究与探讨,主要做了以下工作: 1、从真空技术、真空泵的现状与发展方向为出发点,说明了无油真空泵的兴起,螺杆真空泵的出现及发展现状;2、根据现有的螺杆设计理论和真空获得设备要求确定螺杆转子型线设计的基本原则;从共扼理论和螺杆真空泵工作原理的角度分析螺杆转子型线的要求,结合双螺杆压缩机和螺杆泵的相关理论,设计了一种新型的螺杆转子型线组合,该啮合型线能够实现理论上的完全密封,并与传统的孟氏定律进行了比较;从螺杆真空泵的要求及性能方向着手,分析了由该型线制造出来的转子具有的性能特点,系统的进行了螺杆真空泵相关性能参数的计算,给出了比较完整的计算方法,并对其密封原理进行了说明;3、根据热力学、质量守恒、动力学等相关理论,利用相应的数学方程建立起无油螺杆真空泵工作过程中的有关数学模型,如能量平衡方程,质量平衡方程、流量平衡方程等,同时还建立了工作过程中的泄漏数学模型,为螺杆真空泵性能的计算提供了理论依据;利用这些模型对双螺杆真空泵的性能进行评估与预测;利用Pro/Engineering Wildfire软件进行转子的实体造型,运用其中的机构运动学分析模块进行转子运动学分析,以验证该螺杆转子啮合的可靠性与正确性,同时还可以根据其运动情况拟定转子运转时应具有的合理的间隙值。


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