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螺杆真空泵转子参数化设计及润滑系统开发

2020-12-06阅读(813)

螺杆真空泵转子参数化设计及润滑系统开发

论文摘要

近年来在半导体工业和液晶显示器制造工艺中,对清洁真空环境的要求越来越高,而传统的有油真空泵已经达不到这样的要求了。螺杆型干式真空泵以其抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点,得到越来越多制造和应用单位的重视,在干式真空泵市场中占有重要的地位。在欧美和日本等发达国家,螺杆型干式真空泵在很多领域已经越来越多的代替了传统的有油泵。但由于螺杆泵加工难度大,我国使用的螺杆泵主要依靠进口,价格非常昂贵。针对当前我国CAD技术应用日益普及和推广,而螺杆真空泵转子CAD二次开发相对落后的现状,木文利用Pro/Engineer提供的二次开发土具Pro/Toolkit和VisualC++6.的集成开发环境,对Pro/Engineer进行二次开发,建立了一个快速的设计系统。该系统采用三维造型技术与参数化设计相结合的方法,通过Pro/Toolkit应用程序设计模块,进入螺杆真空泵转子零件模型库,对零件模型进行调用,修改、再生等操作,从而实现螺杆真空泵转子的快速设计。首先,在对螺杆真空泵转子的特点进行分析的基础上,利用Pro/Engineer的三维建模和参数化功能,设计初始零件模型,建立螺杆真空泵转子零件模型库。其次,在研究了Pro/Engineer零件参数化设计方法及其特点的基础上,建立螺杆真空泵转子参数化设计的系统,开发零件参数化设计的程序模块。通过Pro/Toolkit程序设计,实现各个应用程序模块与Pro/Engineer系统的无缝集成,建立螺杆真空泵转子设计系统。由于进行螺杆真空泵转子设计时的零件模型是通过调用零件库中的模型再生得到的,避免了设计系列化零件模型的重复劳动,提高了设计效率,使得螺杆真空泵转子设计更为方便快捷。同时,该软件系统的开发为商用CAD软件在机械设计领域的应用研究提出新的途径。在立式真空泵中已部分存在结构简单、工作可靠的螺旋供油式润滑系统。然而,关于这种润滑系统在以往使用情况下仅凭经验而实践还尚未见到相关理论阐述。在文章中对其进行初步的计算。并建议取封液浸润长度接近于螺旋段长度,当螺旋角,轴向槽宽,螺旋槽宽固定时,随着螺旋槽深的加深,供油压力衰减,可用于润滑的油量缓慢上升。当螺旋角固定,轴向槽宽,螺旋槽宽,螺旋槽深皆变化时,可得在k1=0.6,k2=4左右达到最大。当螺旋槽深固定时,螺旋角,轴向槽宽,螺旋槽宽均缓慢上升过程中,其最优结果出现在k1=0.5,螺旋角20度左右.。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 螺杆型干式真空泵概述
  • 1.2.1. 螺杆型干式真空泵在干泵家族中的地位
  • 1.2.2 螺杆型干式真空泵的国外研究现状
  • 1.2.3 螺杆型干式真空泵的国内研究现状
  • 1.2.4 螺杆型干式真空泵的未来发展瓶颈因素分析
  • 1.3 本课题研究内容
  • 第2章 软件开发工具的选择
  • 2.1 图形支撑软件PRO/E WILDFIRE
  • 2.1.1 Pro/E核心技术的特点
  • 2.1.2. Pro/E参数化设计的特性
  • 2.2 PRO/E二次开发的定义、特点及基本思路
  • 2.3 PRO/E二次开发的关键技术
  • 2.3.1 Pro/TOOLKIT接口
  • 2.3.2 Pro/TOOLKIT应用程序的编译、连接、注册和卸载
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 螺杆干式真空泵转子型线知识总结
  • 3.1 螺杆型干式真空泵转子型线要素和设计原则
  • 3.1.1 转子型线要素
  • 3.1.2 转子型线设计原则
  • 3.2 转子型线的构成原理
  • 3.2.1 坐标系的建立
  • 3.2.2 坐标系变换
  • 3.2.3 齿曲线方程及其参数变化范围
  • 3.2.4 齿曲线的共轭曲线方程
  • 3.2.5 共轭曲线的啮合线方程
  • 3.3 常见型线分析
  • 3.3.1 型线的构成
  • 3.3.2 梯形齿转子型线方程
  • 3.3.3 凹齿面转子型线方程
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 干式真空泵转子三维模型的参数化设计
  • 4.1 参数化设计
  • 4.1.1 参数化设计技术
  • 4.1.2 参数化程序设计的基本原理
  • 4.1.3 基于Pro/Toolkit三维参数化设计的开发
  • 4.2 基于PRO/TOOLKIT零件参数化设计
  • 4.2.1 Pro/Toolkit下零件参数化二次开发模型
  • 4.2.2 零件参数化设计二次开发流程
  • 4.2.3 初始零件模型参数的建立
  • 4.2.4 Pro/Toolkit关键模块的实现
  • 4.3 设计实现
  • 4.3.1 模型建立
  • 4.3.2 建立参数关系
  • 4.3.3 用族表实现转子的系列化设计
  • 4.3.4 控制程序设计
  • 第5章 立式螺杆真空泵润滑系统设计计算
  • 5.1 研究背景
  • 5.2 螺旋供油的相关理论研究
  • 5.2.1 螺旋供油的工作原理
  • 5.2.2 螺旋供油的理论
  • 5.3 影响螺旋供油润滑性能的因素分析
  • 第6章 结论与展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢

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