一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

2014-08-15 张世伟 东北大学机械工程与自动化学院

  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。

  全无油版挤出机螺栓泵有着抽速范畴宽、形式十分简单紧凑型轿车、抽气腔电子器件无磨擦、期长、耗能低、全无油版环保问题等特征 ,已被丰富采用于半导体技术水平、健康安全、调味品、蓝翔塑业有限公司所生产的等比较多的工业企业教育领域。挤出机螺栓定子和叶轮是挤出机螺栓真空环境泵中最核心的抽气部分,可以取决于着泵的做工作性能方面和用期,其制作制造出的制造费约占整体的的挤出机螺栓泵总的制造费近一般。挤出机螺栓定子和叶轮的型线设汁则是整体的的挤出机螺栓泵设汁中的最核心技术水平。   隔膜抽机械泵螺栓式抽机械泵中的螺栓式叶片具备着等螺纹和变螺纹俩种类型结构特证的内容。这之中单头变螺纹的螺栓式叶片,以其具备着内部结构特证预压缩的的进气方案,与等螺纹螺栓式叶片相比之下,具备着凸现的节能环保降躁的优势,从而愈来愈越受到大家隔膜抽机械泵螺栓式抽机械泵的装修制定者和利用者的赞许。已建有很多的技术人士装修制定出了许多种结构特证的内容的单头变螺纹螺栓式叶片型线或对其做好了更加深入的探索。而是,已建的很多变螺纹螺栓式叶片多见长期存在着齿顶宽在吸气端大而在进气端小的特证,并从而作用泵的稳定性。   共性这原因,本文作者联合开发强烈推荐这种具备着是等齿顶宽的单头变螺纹螺杆式马达转子型线,负压技術网(//crazyaunt.cn/)指出可供相关的设计构思人数符合深入研究。 事情的明确提出

  尽管已有的单头变螺距螺杆转子型线的结构构成多种多样,但其共同的结构特征是:随着螺杆转子的导程(节距)由吸气端向排气端逐渐变小的过程中,转子齿型中的齿顶宽(以及对应的齿根宽)也随之等比例地逐渐变窄,如图1所示。这一结构特征会直接导致螺杆泵的抽气性能变差。因为转子齿顶面与泵体内表面之间的间隙是转子排气过程中气体级间返流的最主要泄漏通道,而转子齿型的齿顶宽则相当于该泄漏通道的深度,齿顶宽越宽,泄漏通道越深,对级间泄漏的阻挡能力越强,则相邻两级之间的气体返流量就越小。已有的单头变螺距螺杆转子型线的齿顶宽由吸气端向排气端逐渐变窄,则对级间泄漏的阻挡能力越来越弱。而螺杆真空泵在工作过程中,恰恰是越靠近排气端,气体压力和级间压力差就越大。这种在压力差变大处齿型齿顶宽反倒变小的结构,会直接导致靠近排气端处气体返流量增大,是明显的不合理状况。反之,在靠近泵的吸气端处,气体压力和级间压力差均比较小,而此处的齿型齿顶宽却变得很大,则明显是不必要地。同时,过于宽大的齿顶宽反而会导致泵的入口吸气容积(以容积利用系数表征)偏小,降低了其实际抽气速率

普通的变螺距螺杆转子立体图

图1平凡的变牙距挤出机螺杆电机定转子制做图   总来讲之,以前的变螺矩丝杠滑片的设备构造优势特点,会可以一直导致如表性格不当性状态:在滑片吸气端,齿型齿顶宽不可要地变高,故而有效影响了泵的容量再生利用比率;而在滑片排气口端,级间乙炔气负压差巨大,齿型齿顶宽岂不是变小,可能会导致乙炔气返数据流量变高。这会可以一直导致的丝杠真空泵系统泵的超凡真空泵系统度有效影响和抽气传输速度降低的风险。 一端型线的组合   真对上面的话题,本篇文章介紹的一种是可以确保齿型齿顶宽相近匀速运动(显然,相对应的地,齿根宽也会确保匀速运动)的单头变锥度挤出机罗杆电机定电机转子型线。如图随时2随时,一位变锥度挤出机罗杆电机定电机转子,当锥形导程由排气阀门端向吸气端慢慢加大时(P1<P2<P3<P4),而齿顶宽却一直以来都确保发生变化(B1=B2=B3=B4);只要是斜齿面所赢得口碑的轴径的长度逐渐曾加(L1<L2<L3<L4)。   小编所的介绍的此叶轮型线,其端口型线的养成特别典型,由4段的弧线顺序图相接组成部分,长为3下图,循序为齿根圆1、摆线2、齿顶圆3和渐开线4。将该端口型线沿支承做变锥度锥形刺激性,则养成两个单头变锥度挤出机螺丝杆叶轮。由4段的弧线所对应着出现的挤出机螺丝杆叶轮齿型面,则不同为长为2中下图的齿根面5、凹齿面6、齿墙顶7和斜齿面8。这当中摆线2可以利用许多种状态的享有自啮合性能指标的分层性段的弧线,所出现的分层性齿面也随后变化。   而是一些内孔型线想泡去即是事实上生产制造中密切用于、极其常見的种型线,却还能提高罗杆叶轮维持齿顶宽不改的的效果。本来现的方式是伴随着内孔型线的变牙距选取,型线中渐开线4的造成基圆的弧长也伴随着转换,而使齿根圆、渐开线和齿顶圆第三段的身材曲线分别所涌入的坡度范∠aoc=θC、∠coe、∠eog=θE也伴随着转变 无常,能要确保在叶轮的旋转导程(节距)随旋转选取角相等转变 无常的情況下,叶轮齿形面的齿顶宽有相拟地维持不改。 设计的概念图片   最好,做出一种制定构思图片。一种无油版变螺纹等齿顶宽螺栓叶片,机构技术参数如下所述:齿根圆半经为r=36mm,齿顶圆半经为R=96mm;节圆网套直径e=R+r=132mm;泄压阀管横截处的叶片缺省导程P1=48mm;吸气横截处的叶片中止导程P2=192mm;叶片任务区总长宽高L=540mm;来计算方法赢得变螺纹标准值λ=1/(6π),其转鼓式圈数为4.5圈。制定构思取右旋螺栓叶片的下齿顶宽控制为B(τ)=20mm,由据此个个计数公式,来计算方法赢得渐开线基圆半经a(τ)与转鼓式展平角τ及轴上地图坐标z之前的的关系如表1所显示,其机构图如以前图2所显示。由图2中行分辨,叶片的转鼓式节距由吸气端向泄压阀管端慢慢地增长,与转鼓式展平角正比;但齿顶宽要自始至终控制B=20mm相同;而斜齿面所坐拥的轴上长宽高L持续不断的增高。   与该右转动子搭配安全使用的左转动子,其各受力上的渐开线基圆弧长a(τ)有必要与右转动子相当,那么其支承齿顶宽难以坚持良好稳定平衡。表1行同时说出了相对应的雷韵展平角τ处左转动子坐向res排气口阀门端两侧的上齿顶宽值B'(τ),能遇到,该值由吸气端向res排气口阀门端是呈不断增强的不同局势英文的,这与正规变锥度螺丝杆式叶片的的不同不同局势英文碰巧相左,是有益于于提高了螺丝杆式泵的抽气性能指标的;甚至整体的不同量并不大,类似坚持良好着等齿顶宽的特质。再者,表1中还比较说出了传统变锥度左旋螺丝杆式叶片的上齿顶宽值B″(τ)和右旋螺丝杆式叶片的下齿顶宽B(τ)(在渐开线基圆弧长恒相等24mm水平下),能判断该值在吸气侧很大而res排气口阀门端偏小。具一样构成性能的传统变锥度螺丝杆式叶片的图案就像文中1图甲中。 表1设计的概念例子的渐开线基圆转弯半径与齿顶宽计算方法值

设计实例的渐开线基圆半径与齿顶宽计算值

总结   这段话推出半个种适广泛用于于无油版螺丝杆高压气系统泵的多功能单头变螺矩等齿顶宽螺丝杆电机叶片型线,说出了外圆及轴径变螺矩的全部型线式子。这款型线的通常共同点是:不断地外圆型线的变螺矩生成,电机叶片螺旋叶片导程开始长大,斜齿面的轴径长短也开始长大,但齿棚顶尺寸不断发生变化。与前的不同的单头变螺矩螺丝杆电机叶片相较,该型线电机叶片在吸气下齿顶尺寸相对比较应较小,外圆型线的面积再生运用指数公式大,所以成型更多的级间吸气面积,因为在雷同的结构的叁数下兼具更多的理论知识抽速;进而,该型线电机叶片在泄压阀下齿顶尺寸却相对比较应大,兼具更强的级间液化气渗漏抵挡技能,能使气体级间液化气渗漏返联通流量降低,所以有助于的提升高压气系统泵的极根高压气系统度和实计有用抽速。从而泄压阀下面积再生运用指数公式变小,会使泵的吸泄压阀压缩成比长大。   本论文所已给出的不仅仅是旋转叶理论知识型线的设汁式子,真正设汁时要要考虑到剩余必要的的啮合腐蚀痕迹。不但,这某种旋转叶的动失衡设汁和粗加工生产工艺设备设汁,还进一次更进一次的研究探讨。