基于摆线的无油螺杆真空泵转子型线的研究

论文摘要

本文所研究的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,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,适应性强等诸多优点。’螺杆式无油真空泵的核心部件是一对相互啮合的转子,转子型线在整体系统中占有十分重要的地位,是关系到螺杆泵性能的关键因素。由于知识产权因素,螺杆泵转子型线一直处于保密,没完全公开。摆线是一种在啮合螺杆间能形成连续接触线且密封性能较好的型线,本文主要研究的是基于摆线的螺杆式无油真空泵转子新型线。本文主要着重于以下几个方面的研究：摆线型线的构成研究。设计了两种转子新型线方程,通过摆线曲线的构成原理推导两种型线的端面型线构成。利用端面型线方程验证两种转子新型线的共轭啮合。在端面型线方程的基础上推导出转子螺旋面方程,进一步推导转子轴面方程,用以描述转子的加工。利用推导的转子型线方程建立转子啮合三维模型,简要描述泄漏通道的构成。几何特性的研究。包括转子的齿间面积、面积利用系数、泄漏三角形、齿间容积和几何抽速的计算。型线特点分析。在转子型线构成及转子型线几何性能的基础上对两种新型线进行分析比较,并且总结两种新型线的优越性。转子端面型线方程推导的方法也可用于其它机械真空泵转子的型线研究,具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 螺杆泵开发的意义
• 1.2 螺杆泵转子新型线开发的意义
• 1.3 转子新型线研究的历史与现状
• 1.3.1 转子型线的发展历程
• 1.3.2 螺杆式真空泵转子型线的研究现状
• 1.4 摆线
• 1.4.1 摆线的定义和性质
• 1.4.2 摆线型线的重要性
• 1.5 几种类型的摆线型线
• 1.6 课题研究的内容及意义
• 1.6.1 课题研究的内容
• 1.6.2 课题研究的意义
• 第二章 螺杆转子型线的基本构成原理
• 2.1 转子端面型线方程
• 2.1.1 坐标系的建立与坐标变换
• 2.1.2 齿曲线方程及其参数变化范围
• 2.2 转子螺旋齿面型线方程
• 2.3 齿形曲线的轴面方程
• 2.4 螺杆螺旋的共轭齿形
• 2.5 气体泄漏通道
• 2.6 转子的几何特性
• 2.6.1 齿间面积
• 2.6.2 面积利用系数
• 2.6.3 齿间容积
• 2.6.4 几何抽速
• 2.6.5 泄漏三角形
• 第三章 摆线型线的构成研究
• 3.1 摆线曲线的生成原理
• 3.2 单一点啮合摆线构成的型线（型线1）
• 3.2.1 转子端面型线的构成
• 3.2.2 转子型线各段曲线的共轭方程
• 3.3 内外互啮合摆线构成的型线（型线2）
• 3.3.1 转子端面型线的构成
• 3.3.2 转子型线各段共轭曲线方程
• 3.4 两段点啮合摆线构成的型线（型线3）
• 3.4.1 转子端面型线的构成
• 3.4.2 转子型线各段曲线的共轭型线方程
• 第四章 摆线转子型线的性能研究
• 4.1 转子完整螺旋曲面方程
• 4.1.1 型线2转子螺旋曲面方程
• 4.1.2 型线3转子螺旋曲面方程
• 4.2 转子完整轴面型线方程
• 4.2.1 型线2转子轴面型线方程
• 4.2.2 型线3转子轴面型线方程
• 4.3 气体泄漏通道的构成
• 4.4 转子几何性能计算
• 4.4.1 转子的横截面积
• 4.4.2 齿间面积
• 4.4.3 面积利用系数
• 4.4.4 齿间容积
• 4.4.5 泵的几何抽速
• 4.4.6 泄漏三角形
• 4.5 型线特点的分析
• 4.6 理论型线与实际型线
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢