lwz-150雙頭螺桿型干式無(wú)油真空泵的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-29 18:30本頁(yè)面
【正文】 觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)節(jié)點(diǎn)。所不同的是普通斜齒輪的任務(wù)是在兩根平行軸之間的任意傳動(dòng)方向上，強(qiáng)制傳遞轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率。而在雙頭干式螺桿泵中陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子并不接觸，兩者之間的動(dòng)力傳遞通過(guò)同步齒輪完成. 轉(zhuǎn)子型線、嚙合線、齒間面積、泄漏三角形和接觸線(a) 型線、嚙合線、齒間面積、泄漏三角形 (b) 泄漏三角形和接觸線 對(duì)于螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的要求，主要是在齒間容積之間有優(yōu)越的密封性能，因?yàn)檫@些齒間容積是實(shí)現(xiàn)氣體壓縮的工作腔。對(duì)螺桿泵性能有重大影響的轉(zhuǎn)子型線要素有接觸線，泄漏三角形，封閉容積和齒間面積等.a. 接觸線螺桿泵的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子嚙合時(shí)，兩轉(zhuǎn)子齒面相互接觸而形成的空間曲線稱(chēng)為接觸線(圖2. lb中9)。接觸線一側(cè)的氣體處于壓力較高的壓縮和排氣過(guò)程，另一側(cè)的氣體則處于壓力較低的吸氣過(guò)程。如果轉(zhuǎn)子齒面間的接觸線不連續(xù)，則處于高壓力區(qū)的氣體將通過(guò)接觸線中斷缺口，向低壓力區(qū)泄露。b. 泄漏三角形螺桿泵轉(zhuǎn)子型線的頂點(diǎn)，通常不能達(dá)到陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子氣缸孔的交線，在接觸線頂點(diǎn)和機(jī)殼的轉(zhuǎn)子氣缸孔之間，會(huì)形成一個(gè)空間曲邊三角形，稱(chēng)為泄漏三角形()。通過(guò)泄漏三角形，氣體將從壓力較高的齒間容積，泄漏至壓力較低的鄰近齒間容積。c. 封閉容積如果在齒間容積開(kāi)始擴(kuò)大時(shí)，不能立即開(kāi)始吸氣過(guò)程，就會(huì)產(chǎn)生吸氣封閉容積。由于吸氣封閉容積的存在，使齒間容積在擴(kuò)大的初期，其內(nèi)的氣體壓力低于吸氣口處的氣體壓力。在齒間容積與吸氣口連通時(shí)，其內(nèi)的氣體壓力會(huì)突然升高到吸氣壓力，然后才進(jìn)行正常的吸氣過(guò)程。所以，吸氣封閉容積的存在，影響了齒間容積的正常充氣。值得指出的是吸氣封閉容積存在于非對(duì)稱(chēng)型線中，而本文所論述的雙邊對(duì)稱(chēng)圓弧型線沒(méi)有吸氣封閉容積。d. 齒間面積齒間面積是齒間容積在轉(zhuǎn)子端面上的投影。轉(zhuǎn)子型線的齒間面積越大，轉(zhuǎn)子的齒間容積就越大。 轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)原則。螺桿泵中的陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子型線必須是滿(mǎn)足嚙合定律的共扼型線，即不論在任何位置經(jīng)過(guò)型線接觸點(diǎn)的公法線必須通過(guò)節(jié)點(diǎn)。在實(shí)際機(jī)器中，為保證轉(zhuǎn)子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，齒面間總保持有一定間隙。因此，理論上的接觸線就轉(zhuǎn)化成實(shí)際中的間隙帶。為了盡可能減少氣體通過(guò)間隙帶的泄漏，要求設(shè)法縮短轉(zhuǎn)子間的接觸線長(zhǎng)度。為減少氣體通過(guò)泄漏三角形的泄漏，型線設(shè)計(jì)應(yīng)使轉(zhuǎn)子的泄漏三角形面積盡量小。，導(dǎo)致泵耗功增加，功率降低，噪音增大。所以，轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使吸氣封閉容積盡可能地小。對(duì)稱(chēng)型線并不存在這一問(wèn)題。較大的齒間面積使泄漏量占的份額相對(duì)減少，效率得到提高。另外，從制造、運(yùn)轉(zhuǎn)角度考慮，還要求轉(zhuǎn)子型線便于加工制造，具有良好的嚙合特性，較小的氣體動(dòng)力損失，以及在高溫和受力的情況下，具有小的熱變形和彎曲變形等。值得指出的是，為了減小泄漏三角形，就不可避免地會(huì)使型線具有封閉容積和較長(zhǎng)的接觸線。為了減少流動(dòng)氣體損失，使型線流線型化，又會(huì)增大泄漏三角形等。所以要根據(jù)實(shí)際要求，綜合考慮各個(gè)設(shè)計(jì)要素，確定最佳的設(shè)計(jì)方案。通常滿(mǎn)足上述要求的轉(zhuǎn)子型線由多段曲線首尾相接組成，這些曲線稱(chēng)為組成齒曲線。常用的組成齒曲線主要有點(diǎn)、直線、擺線、圓弧、橢圓及拋物線等。 多頭雙邊對(duì)稱(chēng)圓弧型線a. 轉(zhuǎn)子端面型線方程雙邊對(duì)稱(chēng)圈弧型線的組成齒曲線：。應(yīng)該指出，所謂對(duì)稱(chēng)圓弧型線并非全由圓弧組成。圓弧齒曲線被限制在陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓之內(nèi)，而陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓之外的齒曲線IJ和KL卻是擺線。這是因?yàn)槿鬒J和KL仍為圓弧，將引起陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子接觸線中斷，使螺桿泵的泄漏增大。所謂雙邊即在陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓外、內(nèi)增添了齒曲線AB, BC, DE, EF, FG和HI, LM, MN齒曲線，其中AB, EF, HI, LM都是中心在節(jié)圓，半徑為R0的圓弧段.顯然，這 種雙邊對(duì)稱(chēng)圓弧型線嚙合線的頂點(diǎn)距兩轉(zhuǎn)子齒頂圓的交點(diǎn)w較遠(yuǎn)，從而使通過(guò)泄漏三角形的泄漏嚴(yán)重。為了減少這種不利影響，通常把的取值限制在一定范圍之內(nèi)。這種雙邊對(duì)稱(chēng)圓弧型線去除了原始對(duì)稱(chēng)圓弧型線上的尖點(diǎn)，使齒曲線間光滑過(guò)渡，便于加工、儲(chǔ)運(yùn)，也免除了應(yīng)力集中，使轉(zhuǎn)子能承受更大的載荷。更為重要的是，保護(hù)了擺線IJ和KL的形成點(diǎn)C和D，有助于減少通過(guò)接觸線的泄漏。相對(duì)于非對(duì)稱(chēng)型線來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)、制造更為方便。陰轉(zhuǎn)子陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒曲線曲線性質(zhì)齒曲線曲線性質(zhì)AB圓弧HI圓弧BC擺線I點(diǎn)C點(diǎn)IJ擺線CD圓弧JK圓弧D點(diǎn)KL擺線DE擺線L點(diǎn)EF圓弧LM圓弧FG圓弧MN圓弧 雙邊對(duì)稱(chēng)圓弧型線的組成齒曲線圖 b. 轉(zhuǎn)子螺旋齒面方程 轉(zhuǎn)子螺旋曲面及其坐標(biāo)系一般曲面S的直角坐標(biāo)參數(shù)方程用下式表達(dá): ，或以矢量式來(lái)表達(dá)。曲面的參數(shù)方程含有兩個(gè)參數(shù)(t, ),要確定該曲面的邊界，就必須知道這兩個(gè)參數(shù)(t,)的變化范圍。螺桿式雙頭干式真空泵的轉(zhuǎn)子齒面是轉(zhuǎn)子端面型線作螺旋運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的螺旋曲面。，轉(zhuǎn)子型線的某一組成齒曲線c的參數(shù)方程為:平面曲線c繞轉(zhuǎn)子軸線作螺旋運(yùn)動(dòng)，就形成與此組成齒曲線對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子螺旋齒面。曲線c繞oz軸作螺旋運(yùn)動(dòng)到c’位置時(shí)，軸向前進(jìn)距離是z，并相對(duì)原始位置轉(zhuǎn)過(guò)角。c39。在坐標(biāo)系的位置，即等于c在坐標(biāo)系位置，相應(yīng)的右旋螺旋面(陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒面)方程為 ()式中，p是表征螺旋面的陡峭程度，稱(chēng)為螺旋特性數(shù)。T是形成曲線c繞z軸旋轉(zhuǎn)一周()后軸向前進(jìn)的距離，稱(chēng)為軸節(jié)距或?qū)С?。還把形成曲線c從轉(zhuǎn)子一個(gè)端面繞z軸旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)端面所轉(zhuǎn)過(guò)的角度稱(chēng)為扭轉(zhuǎn)角。假定轉(zhuǎn)子的有效工作段長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則，設(shè)計(jì)時(shí)取同理可得左旋螺旋面(陰轉(zhuǎn)子齒面)的方程為 ()
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