螺杆真空泵单头等螺距内凹转子型线研究

2011-08-23 陈长琦 合肥工业大学真空科学技术与装备研究所

  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—拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉。

  20 世纪90 年代,随着半导体工业和液晶显示器制造工艺的不断发展, 对清洁真空环境的要求越来越高, 传统的油封式机械泵的返油问题日益尖锐, 急需一种运行稳定可靠, 且抽气腔内完全无油的新型真空泵, 干式螺杆真空泵顺应而生。其具有结构简单紧凑, 运行稳定可靠,可直排大气,抽气腔内完全无油等特点。

  干式螺杆真空泵的核心部件是一对相互啮合的螺杆转子,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。早期的螺杆真空泵型线多源自双螺杆压缩机, 如多头双边对称圆弧型线,具有抽速大,结构紧凑的特点,但极限真空度低,转子设计加工难度偏大, 逐渐被单头型线所取代。单头型线按照截面形状分为单头矩形截面型线和单头梯形截面型线, 其中梯形截面型线在转子齿根强度以及面积利用系数方面具有明显的优势。单头等螺距梯形内凹型线是目前国内外厂商最为常用的一种型线, 其综合性能优秀,密封性能良好,面积利用系数大, 且解决了转子的齿面干涉问题,故为广泛采用。

  螺母叶轮副啮合是种麻烦的余地啮合,为征收土地赔偿叶轮的加工厂怎么安装误差度或是使用历程中的承载力放热发生,两叶轮预期效果型线互相需留有肯定的的空隙值。为担保螺母真空系统泵的密封性性, 叶轮互相啮合空隙均衡且始终维持肯定的值极其首要。而叶轮的预期效果型线是在本体论型线的条件上沿啮合点法线位置各减去留有空隙的一般而得以的。为此, 需要担保叶轮的本体论型线共轭,即在推动历程中的同一个一直同一个与内孔平级载面上两叶轮不低于一斜点啮合。故可以从螺母叶轮的内孔型线飞往,设计螺母叶轮型线。 1、端口型线的组合成及型线方程式   渐开线和摆线是定子和转子制作中常会常并选择的两大类常见型线,基圆圆的半径一样 且延长目标方向反过来的一前一后渐开线( 摆线) ,是满意的共轭啮合弧度。考虑到更好地制作,时常将两端丝杠的型线制作成参数值同样,仅旋向反过来。

螺杆转子端面型线

图1 螺母马达转子内孔型线

  图1 为一对螺杆转子啮合的端面型线图,其主要参数有中心距a, 齿顶圆半径Rt, 齿根圆半径Rr, 生成圆半径r0, 啮合圆半径r1以及螺杆导程P。其中Rr+Rt=a=2r1。
如图1 所示, 以两转子端面轴心连线为y轴,向左为正方向,左侧转子轴心为原点,建立右手直角坐标系。端面型线由四部分组成,AB 段为半径Rt的圆弧, 其对应的角度为α1,BC 段为生成圆半径为r0的渐开线, 其对应的角度为α2,CD 段为半径为Rr的圆弧,对应的角度为α3,DA 段为摆线。所有角度均采用弧度制,下面给出该转子端面型线方程。

7、答案   丝杆叶片是丝杆进口真空体体系统泵的首要枝术核心理念,本篇文章使用丝杆啮合作用, 从横截型线考虑, 计算出一款就可以可行密封盖且不能有约束的丝杆进口真空体体系统泵叶片型线,列出了完整详细的叶片横截包括及及齿面式子和轴径受力式子;计算了丝杆进口真空体体系统泵的范围使用计数公式和抽速计数公式,并座谈会了关于规格的决定; 明确了丝杆的设定规格, 并使用3D建模方法及及模拟机啮合, 验证通过了型线式子的合理性, 为自吸式丝杆进口真空体体系统泵的设定国内生产化提拱了理论与实践学习。   本型线十分多样化,还是比较是渐开线段及摆线段出现的的空间锥齿轮减速机双曲面有些,其生产加工步骤及车刀设计制作仍需进几步专题讨论。同一,是因为蒸空泵机器运行期间中滑片因为载荷和变形、放热增长, 是怎样的敲定两滑片左右预定空隙值等故障将另文说出。