【導(dǎo)讀】專業(yè)班級機械設(shè)計制造及其自動化09-10班。院系名稱機械與汽車工程學(xué)院。摘要：本設(shè)計是對ZJ-6OO羅茨真空泵進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且針對羅茨泵結(jié)構(gòu)。的幾個方面進(jìn)行改進(jìn)：第一，針對羅茨真空泵工作時的噪聲過大的問題，本。設(shè)計采用一對同步齒輪傳動，使轉(zhuǎn)子之間相對位置保持始終不變，保證轉(zhuǎn)子。和齒輪在軸上定位的徑向位移適中，同時加強軸的剛度，確保潤滑油供應(yīng)充。足，以減小羅茨真空泵的噪聲；第二，針對羅茨真空泵的密封是油密封，會。將一部分油帶入真空室，污染真空室，本設(shè)計羅茨真空泵的密封部位采用機。械密封，靠一對或者幾對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力或補償機構(gòu)。的彈力作用下保持接合，并配以輔助密封，進(jìn)而保證沒有油或者水蒸氣進(jìn)入。真空室；第三，針對羅茨真空泵的泵體與轉(zhuǎn)子是由鑄鐵做成，在潮濕的環(huán)境。中很容易受到腐蝕，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子之間的間隙變大，極大地影響了羅茨泵的效率。通過以上幾個方面的改進(jìn)，與原來的羅茨泵相比，性能有了一定提高。

　　

【正文】 ? (377) 徑向載荷 Fr = (N) ZJ600型羅茨真空泵設(shè)計 28 軸向載荷 Fa = (N) 額定靜載荷 Co =38000(N) 徑向載荷系數(shù) X = 軸向動載荷系數(shù) Y= （ 2）計算當(dāng)量動載荷 00 35 60 60 ??CF A (378) ??rAFF (379) ?pf ? ? NYFXFfP Ar 7 8 6p ??? (380) NnLfPC ht 10 04510 12 0002900607861060 3 63 6 1039。 ?????? (381) 所以 CC?39。 故符合要求 （ 3）壽命校核 額定動載荷 C = 61800(N) 當(dāng)量動載荷 P = 786(N) 軸承轉(zhuǎn)速 n = 2900(r/min) 工作溫度 T =20(℃ ) （溫度系數(shù) ft = 1） 要求壽命 Lh39。 = 4500(h) 計算壽命 Lh = ??????? PCfn t60106 =2793499(h) (382 ) 所以 39。hh LL ? 軸承壽命合格。 ZJ600 型 羅茨真空泵的結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計的 羅茨 泵轉(zhuǎn)速為 n=2990r/s，采用的是單腔，為了減少泵的噪音和泵體ZJ600型羅茨真空泵設(shè)計 29 的振動泵的箱體和油箱都采用鑄件，在將電機 橫置 ，以減少泵的占地面積。 電動機與齒輪傳動設(shè)在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)，這種結(jié)構(gòu)的拆卸和裝配都很方便。泵體采用臥式的，泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下這種泵的結(jié)構(gòu)重心低高速運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性好。 羅茨泵的泵油的選擇原則 ， 為使真空泵能獲得規(guī)定的抽氣性能，要求真空泵油有適當(dāng)?shù)倪\動黏度和黏度指數(shù)，室溫飽和蒸汽壓低，抗乳化性能好，化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱抗氧化性好，閃點高，成本低等特性 。 真空泵油在使用過程 中，由于氧化等原因，一部分變質(zhì)，同時又從外界混入各類雜質(zhì)。當(dāng)變質(zhì)成份和雜質(zhì)多到一定程度時，顏色變了，黏度和酸值升高了，析出不溶性的樹脂狀物質(zhì)，而且蒸汽壓增高，這時又得性能惡化，泵油不能繼續(xù)使用了，必須更換新油。但這種不能使用的廢油可以再生利用 ，在箱體中裝有冷卻水管，對油進(jìn)行冷卻，提高油的質(zhì)量 。 油路系統(tǒng)的設(shè)計 ， 泵油在 羅茨 泵 中起到潤滑和密封的作用，同時泵油在 箱體 內(nèi)也是影響泵體振動的因素之一，所以適當(dāng)?shù)脑O(shè)置油路是十分重要。在本次設(shè)計中，羅茨 泵的抽速為 S=600L/s，單靠泵的內(nèi)外壓差而自然摻入泵腔的泵油已經(jīng)不能 滿足泵內(nèi)潤滑和密封的需求，因此，泵上設(shè)置甩油 盤 和油 杯 對泵腔進(jìn)行強制供油。 泵蓋的設(shè)計 ， 泵蓋的設(shè)計是羅茨泵設(shè)計中的又一個難點，泵蓋與泵腔直接連接，因此泵蓋的內(nèi)表面要有很好的 粗糙 度 ，同時泵蓋還要有很好的密封性 ； 但只考慮以上兩方面是不夠的，泵蓋還與 羅茨 泵的油路和 密封裝置 的設(shè)置有密切關(guān)系。 在泵體與兩個泵蓋之間用有機硅橡膠進(jìn)行密封，用有機硅橡膠密封的平面必須用乙醚擦干凈，涂層均勻，用耐油橡膠密封處，在橡膠件上涂上真空油脂，以提高泵的氣密性，在軸承底座與泵體之間用黃銅皮調(diào)整間隙，提高氣密性。 進(jìn)排氣口徑的設(shè)計：根據(jù)多年 來各個公司對羅茨真空泵的設(shè)計經(jīng)驗，本次設(shè)計中將泵的進(jìn)氣口徑 設(shè)計為 172mm，排氣口徑 設(shè)計為 160mm，極限壓力可以達(dá)到 . 泵軸與電動機的聯(lián)接：為了使泵啟動的時候比較平穩(wěn)， 減小 沖擊，本次 設(shè)計采用 J型 孔 LT 型 聯(lián)軸器聯(lián)接， LT 型彈性套柱銷 聯(lián)軸器 是利用一端套有彈性套（橡膠材料）的柱銷，裝在兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。彈性套柱銷 聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)比較簡單，制造容易，不用潤滑，不需要與金屬硫化粘結(jié)，更換彈性套方便，不用移動半聯(lián)軸器，具有一定補償兩軸相對偏移和減振緩沖性能。適用于安裝底座剛性好、對中精度較高、沖擊載荷不大、對減振要求 較 高的中小功率軸系傳動。所以本次設(shè)計 中 采用 J型孔 LT 型 聯(lián)軸器 。 ZJ600型羅茨真空泵設(shè)計 30 結(jié)論 羅茨真空泵，是一種具有節(jié)能效果顯著、噪聲污染低、性能優(yōu)良的真空泵，它在 化工、石油、食品和制藥等行業(yè)中起到蒸餾、結(jié)晶、干燥和過濾 等應(yīng)用 。 本設(shè)計 對 ZJ6OO 羅茨真空泵進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，并 且針對羅茨泵結(jié)構(gòu)的幾個方面進(jìn)行 了 改進(jìn)： 第一， 對羅茨泵的 整體結(jié)構(gòu) 進(jìn)行 改進(jìn)， 將 齒輪和電機傳動分別置于轉(zhuǎn)子兩側(cè) 使整個傳動方式合理，結(jié)構(gòu)均勻， 減小了 軸的扭矩，進(jìn)而減小噪聲； 第二， 此次 設(shè)計采用了氣冷冷卻方式 ，降低泵油溫度，提高羅茨泵的壽命和性能； 第三， 在轉(zhuǎn)子和泵腔表面涂一層鎳，防止了轉(zhuǎn)子以及泵腔的腐蝕； 第四， 為了進(jìn)一步減少泵的振動，設(shè)置加強筋，優(yōu)化箱體的結(jié)構(gòu)，使受力均通過以上幾個方面的改進(jìn)，與原結(jié)構(gòu)的羅茨泵相比，其真空度和各項性能指標(biāo)有所提高，節(jié)能環(huán)保。 由于目前國內(nèi)真空事業(yè)發(fā)展受到限制 現(xiàn)行 羅茨 泵還存在許多缺 陷，如體積 較 大、轉(zhuǎn)子的制造難度、抽除氫氣的效果不如油增壓泵高，很多主要大零件宜磨損 等。但是，我國的真空發(fā)展正在飛速發(fā)展，相信在不久的將來，以上的問題都會得到解決，會有一天中國自己設(shè)計的羅茨真空泵會趕上甚至超越世界先進(jìn)的羅茨真空泵。 由于本次畢業(yè)設(shè)計的 時間有限，而且自身的知識有限，本設(shè)計還存在著不足之處，請 老師 們 給予批評和糾正。 ZJ600型羅茨真空泵設(shè)計 31 致謝 五 個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這兩個月 的 時間里，我學(xué)習(xí)到了很多，需要感謝的人也很多。 首先，我要感謝的是我 們 的指導(dǎo)老師王慶生老師， 為了我們能夠完成畢業(yè)設(shè) 計，順利的走出大學(xué)校園，王老師不辭辛勞 地 為我們指導(dǎo)， 在畢業(yè)設(shè)計的前期 ，他每周督促我們要抓緊時間， 到了畢業(yè)設(shè)計的尾聲時 ， 他 每天深夜還在為我們修改圖紙，指出論文中不合理的地方，記得王老師說過，畢業(yè)設(shè)計不是完成任務(wù)， 而 是為今后走向工作崗位的一次模擬訓(xùn)練，要好好珍惜這次機會 。 正是有了這就話，我才端正了畢業(yè)設(shè)計的態(tài)度。太多的感謝也沒有太多意義，我想用一個優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計來回報王老師，不讓王老師失望。 其次，我要感謝我的同學(xué)，在我畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題的時候，是他們借給我參考資料，耐心 地 給我講解，在這里，真心 地 感謝 幫助 過 我的同學(xué) 們 。還有那些不是指導(dǎo)我畢業(yè)設(shè)計的老師們， 感謝你們每次在我提出問題時都能夠耐心的為我解答，謝謝你們。 最后，再一次感謝王慶生老師對本 次 畢業(yè) 設(shè)計的指導(dǎo)。 ZJ600型羅茨真空泵設(shè)計 32 [參考文獻(xiàn) ] [1] 許濤，羅根松，王再恩 .羅茨真空泵的噪聲機理及控制 [J].噪聲與振動控制， 2021 43 (6)： 148151 [2] 劉林林，初嘉鵬，胡建中 .羅茨真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究 [J].機械設(shè)計， 2021，24(3)： 6467 [3] 劉釗，覃德遠(yuǎn) .羅茨真空泵磨蝕分析 [J].發(fā)電設(shè)備， 2021， 26(6)： 3336 [4] 龍啟強，蔡東鋒，林達(dá)興 .羅茨真空泵噪聲機理探討 [J].真空， 2021， 41(7)：141142 [5] 劉坤，巴德純，張振厚，等 .圓弧包絡(luò)線在羅茨轉(zhuǎn)子型線設(shè)計中的應(yīng)用 [J].真空，2021， 44(1)： 1417 [6] 任躍軍，等 .提高羅茨泵最大零流量壓縮比的探討 [J].真空， 2021， 41(4)：129131 [7] 趙竹青，周毓明 .羅茨泵“ 8”字轉(zhuǎn)子漸開線曲面加工探討 [J].西安聯(lián)合大學(xué)學(xué)報， 2021， 6(4)： 8790 [8]陳曉東，李志遠(yuǎn)，陳心昭 ,羅茨真空泵噪聲源 識別的實驗研究 [J],真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報， 2021,21(6),466469 [9]李德才，洪建平，楊慶新 ,干式羅茨真空泵磁流體密封的研究 [J],真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報， 2021,22（ 4） ,317320 [10]馬善鵬 , 羅茨真空泵機油泄漏改造 [J],廣東化工， 2021,36（ 7） ,255272 [11] 丁素珍 ,ZJ400 羅茨真空泵的設(shè)計改 [J],現(xiàn)代制造工程， 2021,12(3),9194 [12] 第一機械工業(yè)部 ,真空獲得設(shè)備產(chǎn)品樣本［ M］ ,北京：機械工業(yè)出版社，1977,424 [13] 周開勤 ,機械零件手冊 ,第五版［ M］ ,北京：高等教育出版社， 2021,5469 [14] 合肥工業(yè)大學(xué)工程圖學(xué)教研室 ,機械制圖［ M］ ,北京：機械工業(yè)出版社，1991,676 [15] 鄭文緯、吳克堅 ,機械原理 ,第七版［ M］ ,北京：高等教育出版社， 1996,1233 [16] 朱家誠 ,機械設(shè)計課程設(shè)計［ M］ ,合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2021,20265 [17] 中國機械工程學(xué)會編 ,中國機械設(shè)計大典 [M],南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2021,78499 [18] Decai Li,Haiping Xu,Xinzhi He,Study on the magic fiuld sealing for dry roots pumb[J],Journal of Magism and Materials,2021,289(4):419422 [19] YW Hwang and CF Hsieh,Study on high volumetric efficency of the roots rotor profile with variable trochoid ratio[J],Mechanical Engineering,2021，5(2):13751384 [20] PY Wang， ZH Fong， H S Fang. 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