【正文】 假定轉(zhuǎn)子的有效工作段長度為 L，則 2z LT??? ，設(shè)計時取 o1 5300 = 3z??? 同理可得左旋螺旋面 (陰轉(zhuǎn)子齒面 )的方程為 00( ) c os + ( ) si n( ) si n ( ) c osx x t y ty x t y tzp??????? ? ????? () 14 。 T是形成曲 線 c繞 z軸旋轉(zhuǎn)一周 (2? )后軸向前進(jìn)的距離，稱為軸節(jié)距或?qū)С?。在坐?biāo)系 0039。曲線 c繞 oz軸作螺旋運(yùn)動到 c’位置時，軸向前進(jìn)距離是 z，并相對原始位置轉(zhuǎn)過 ? 角。 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)動時形成的螺旋曲面。 表 的組成齒曲線性質(zhì) 陰轉(zhuǎn)子 陽轉(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 畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 雙邊對稱圓弧型線的組成齒曲線圖 b. 轉(zhuǎn)子螺旋齒面方程 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 圖 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) : ( , )( , )( , )x x ty y tz z t??????????? ， 或以矢量式 ( , )r r t?? 來表達(dá) 。更為重要的是，保護(hù)了擺線 IJ和 KL的形成點(diǎn) C和 D，有助于減少通過接觸線的泄漏。為了減少這種不利影響，通常把 0R 的取值限制在一定范圍之內(nèi)。這是因?yàn)槿?IJ和 KL 仍為圓弧，將引起陰陽轉(zhuǎn)子接觸線中斷，使螺桿泵的泄漏增大。應(yīng)該指出，所謂對稱圓弧型線并非全由圓弧組成。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。所以要根據(jù)實(shí)際要求，綜合考慮各個設(shè)計要素，確定最佳的設(shè)計方案。值得指出的是，以上有些因素是相互制約的 .例如，為了減小泄漏三角形，就不可避免地會使型線具有封閉容積和較長的接觸線 。較大的齒間面積使泄漏量占的份額相對減少，效率得到提高。對稱型線并不存在這一問題。 .大多數(shù)非對稱轉(zhuǎn)子型線會形成嚙合時的吸氣封閉容積，導(dǎo)致泵耗功增加，功率降低，噪音增大。 。因此，理論上 的接觸線就轉(zhuǎn)化成實(shí)際中的間隙帶。 。 轉(zhuǎn)子設(shè)計原則 。 d. 齒間面積 齒間面積是齒間容積在轉(zhuǎn)子端面上的投影。所以，吸氣封 閉容積的存在，影響了齒間容積的正常充氣。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。通過泄漏三角形，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。如果轉(zhuǎn)子齒面間的接觸線不連續(xù)，則處于高壓力畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 區(qū)的氣體將通過接觸線中斷缺口，向低壓力區(qū)泄露。對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 螺桿泵的陰陽轉(zhuǎn)子嚙合時，兩轉(zhuǎn)子齒面相互接觸而形成的空間曲線稱為接觸線 (圖 2. lb中 9)。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方向上，強(qiáng)制傳遞轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及功率。螺桿泵中的陰陽轉(zhuǎn)子可以看作是一對相互嚙合的斜齒輪。轉(zhuǎn)子的齒面與轉(zhuǎn)子軸線垂直面的截交線稱為轉(zhuǎn)子型線，如圖 所示。 綜合考慮各種型線的有缺點(diǎn)，本文決定選擇多頭雙邊對稱圓弧型線。單頭凹齒面型線的加工要比梯形齒型線稍復(fù)雜，但完全能 在通用的數(shù)控車床上完成，大批量生產(chǎn)時可以選用鑄造。單頭型線由于要多級才能達(dá)到一定的極限真空，不可避免要增加泵的體積，占用更大的空間，所以適用于中、小型泵。從適用性方面來講，多頭雙邊對稱 圓弧型線適用面最廣。一般陽轉(zhuǎn)子為四頭螺桿，陰螺桿為六頭螺桿。頭等螺距凹面轉(zhuǎn)子進(jìn)一步采用內(nèi)凹畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 齒面法將嚙合齒面上可能發(fā)生干涉的部分全部去除，是齒面成為向內(nèi)凹曲的等螺距螺旋線共軛曲面。單頭變螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子其主要特點(diǎn)為螺桿螺距從吸氣端到排氣端按變螺距系數(shù)變化，大導(dǎo)程一端對應(yīng)于吸氣口。取而代之的是改進(jìn)型的單頭等螺距梯形螺紋轉(zhuǎn)子，其截面形狀由矩形改為梯形，解決了干涉問題，且加工方便，故為很過廠家廣泛采用。相對而言，螺桿壓縮機(jī)的研究國內(nèi)國外都進(jìn)行了很多，至今己經(jīng)形成了一些有著優(yōu)異性能的型線，這些型線也可以作為真空螺桿泵型線研究的有益參考。 國外的型線研究主要著重于不對稱型線，國內(nèi)也有學(xué)者進(jìn)行這方面的研究并取得了一定的成果。當(dāng)前國際上通用的性能優(yōu)越的型線主要有 GHH 型線、日立型線和 S RMD 型線等。這些改進(jìn)可以使轉(zhuǎn)子齒面密封由 “線 ”密封改進(jìn)為 “帶 ”密封，能夠明顯提高密封效果，還有利于形成潤滑油膜和減少齒面磨損。節(jié)圓的內(nèi)、外均有型線，稱雙邊型線。反之，齒頂中心線兩邊的型線不同時，稱為部對稱型線。為便于區(qū)別起見，可以將看過真空泵的轉(zhuǎn)子型線分為對稱型線和非對稱型線，以及單邊型線和雙邊型線。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、漸開線等。為了減少流體動力損失，使型線 流線型化，又會增大泄漏三角形等。值得指出的是，以上有些因索是相互制約的。較大的齒間面積能夠使泄漏量占的份額相對減少，從而可以使效率得到有的提高。所以轉(zhuǎn)子型線應(yīng)該盡可能使形成的封閉容積小一些。 (4) 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)使封閉容積較小。 (3) 轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成較小面積的泄漏三角形。因此，理論上的接觸線就成了實(shí)際中的問題等。由接觸線的定義及其對螺桿泵性能的影響可得，轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計應(yīng)該保證能形成連續(xù)的接觸線。螺桿真空泵的嚙合轉(zhuǎn)子型線必須是滿足嚙合定律的共扼型線，即不論在任何位置，經(jīng)過型線接觸點(diǎn)的公法線必須通過節(jié)點(diǎn)。 2 螺桿雙頭干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究 6 2 螺桿雙頭干式真空泵轉(zhuǎn)子型線的研究 常見轉(zhuǎn)子型線比較 目前雙頭干式螺桿真空泵的主要生產(chǎn)廠家多采用單頭等螺距型線，其他還有多頭雙邊對稱圓弧型線、單頭變螺距梯形螺紋型線、單頭等螺距梯形螺紋型線和等螺距凹齒型線。而改變齒輪箱的傳動比是比較經(jīng)濟(jì)的一種方法，但是它只能提供不可控的單一轉(zhuǎn)速。而想要提高真空泵的轉(zhuǎn)速可以采用變頻器來改變電源的頻率或者改變齒輪箱的 傳動比。當(dāng)然還有一個影響真空泵抽氣速率的因素，那就是轉(zhuǎn)速。但是這一點(diǎn)與真空泵的抽氣速率相矛盾。因此中高檔的真空泵仍然主要依賴于進(jìn)口。目前由于各國多對自己的螺桿泵技術(shù)進(jìn)行保密和競爭，而我國在螺桿泵的設(shè)計方面仍然有很多具體的細(xì)節(jié)和技術(shù)難題還沒有解決，在螺桿泵的設(shè)計方面沒有達(dá)到世界一流水平。只有上海博匯真空設(shè)備有限公司的周寶洪研制了一種雙頭干式真空泵 ??4 ，并申請了專利，但是并未見有成品報道。另外還有其他一些文獻(xiàn)對螺桿真空泵的性能等方面進(jìn)行了較多的研究。應(yīng)用材料公司在美國實(shí)驗(yàn)室將普旭 BUSCH的無油螺桿真空泵系列與其設(shè)備安裝在一起進(jìn)行測試，經(jīng)過一年檢測，結(jié)果證明普旭真空泵系列與其設(shè)備結(jié)合測試的效果最好。普旭是全球 最有影響力的真空設(shè)備制造商之一，為客戶提供了數(shù)量眾多的真空泵及真空系統(tǒng)。英國 Rietschle有限公司根據(jù)螺桿式壓縮機(jī)原理設(shè)計出一種雙螺桿雙頭干式真空泵，采用了許多新技