【正文】 31為羅茨泵轉(zhuǎn)子由 0176。 轉(zhuǎn)到 180176。 的抽氣過程。在 0176。 位置時（圖中 a），下轉(zhuǎn)子從泵入口封入 v0體積的氣體。當轉(zhuǎn)到 45176。 位置時（圖中 b），該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強較高，引起一部分氣體返沖過來。當轉(zhuǎn)到 90176。 位置時（圖中 c），下轉(zhuǎn)子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時，上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入 v0體積的氣體。當轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到 135176。 時（圖中 d），上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復上述過程。 180176。 （圖 e）位置和 0176。 位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個 v0體積的氣體。 圖 31 工作過程 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 19 目前國內(nèi)外的羅茨泵，多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu)，泵的進氣口在上，排氣口在下，這種臥式結(jié)構(gòu)重心低，高速運轉(zhuǎn)時穩(wěn)定性好。羅茨真 空泵的兩個轉(zhuǎn)子是通過一對高精度的齒輪來實現(xiàn)其相對同步旋轉(zhuǎn)的。如 圖 32是羅茨真空泵的剖面示意圖。 1 1 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 11 2 1 31 4 1 5 1 6 圖 32 羅茨泵剖面示意圖 1—— Y 系列異步電動機 2—— 爪型彈性聯(lián)軸器 3—— 支架 4—— 密封壓蓋 5—— 前端板部件 6—— 油杯 7—— 前蓋板部件 8—— 泵體 9—— 轉(zhuǎn)子部件 10—— 后蓋板部件 11—— 軸承壓蓋 12—— 放油塞 13—— 出口盲板 14—— 泵底座 15—— 擋油盤 16—— 中間法蘭 泵的傳動多為直聯(lián)式的，大泵則有皮帶傳動的。電動機與傳動齒輪，多設在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)，安裝拆卸方便。主動軸傳遞的扭矩較大，軸要有足夠的強度和剛度 ，軸與轉(zhuǎn)子要固結(jié)牢靠。羅茨泵的密封很關 鍵，主動軸外伸部分、兩個轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設有動密封，泵腔與各端蓋設有靜密封。 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 20 電動機的選擇 羅茨泵泵腔內(nèi)無摩擦，轉(zhuǎn)子可高速運轉(zhuǎn)，一般為 1500~3000r/min，而且不必用油潤滑，可實現(xiàn)無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動密封處。 羅茨 泵沒有往復運動不見，故可實現(xiàn)良好的動平衡。因此，羅茨泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，尺寸小可獲得大的抽速。 有關參數(shù)： 表 31有關 數(shù)據(jù) （ 1）容積效率 V? ： V? =~ 范圍內(nèi)選取， V?? 取 （ 2）幾何抽速 ths ：按 Vth ss ?/? 計算得 ， sL/ （ 3）轉(zhuǎn)子相對長度 lk ：選擇 得， （ 4）型線的質(zhì)量系數(shù) 0k ：對于雙葉轉(zhuǎn)子為 ~ 選擇得， （ 5）轉(zhuǎn)子頂?shù)膱A周速度 2u ： 2u 決定轉(zhuǎn)子的離心力大小，也就是決定轉(zhuǎn)子的強度參量 參數(shù)值 單位 功率 KW 吸 入 口壓力 Pa 出口壓力 133 Pa 額定轉(zhuǎn)矩 抽氣速率 150 L/S 轉(zhuǎn)速 2900 r/min 真空極限 Pa 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 21 故取 65m/s （ 6）轉(zhuǎn)子的計算半徑 R： ? ? mukksRlth ???? 31 取 R= （ 7）轉(zhuǎn)軸的計算頻率 n： 12 962 ??? sRun ? 32 （ 8）軸旋轉(zhuǎn)頻率：選異步電機旋轉(zhuǎn)頻 率 ?? sn 故選用 Y132S12 Y 型異步電動機 總體傳動結(jié)構(gòu)設計 （ 1）總體傳動比 i ： 1290029000 ??? wnni 33 （ 2）傳動裝置的運動和動力參數(shù) 計算 Ⅰ軸： kwP ? min/29000 rn ? 34 mNnPT ?????? 3000 35 Ⅱ軸： 齒??? 01 PP = ?? 36 m i n/290 01290 001 rinn ??? 37 mNnPT ?????? 00 3111 38 （ 3）故定最小軸徑 ? ? ? ? mmdd 38~~~ ???? 電機 39 所以選取聯(lián)軸器軸孔 mmdd 381 ?? 電機 mmdd 352 ?? 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 22 圖 33 聯(lián)軸器示意圖 斜齒圓柱齒輪傳動設計計算 按齒面接觸強度設計 （ 1）齒輪精度選擇 6 級精度： 6DB17960 （ 2）材料選擇：齒輪材料為 40Cr（淬火） HRC5050 （ 3）選擇齒輪齒數(shù) 6621 ??ZZ （ 4）選取螺旋角： ??10? （ 5）按齒面接觸強度設計試選 ?tK （ 6）選取 ?HZ ?? ?? ?? 所以 ?? ?? ?? 310 （ 7）齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩： ?T （ 8）齒寬系數(shù) d? =1 （ 9）材料的彈性影響系數(shù) aE MPZ ? 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 23 （ 10）查得齒輪的接觸疲勞極限 aH MP450lim ?? （ 11）計算應力循環(huán)次數(shù)： ? ? 1011 102 5 0 08212 9 0 06060 ?????????? njLnN 311 （ 12）查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK （ 13）計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 ? ?aHHNH MPsK ???? ?? 312 （ 14）計算齒輪分度圓直徑 ? ?mmzzuuTKdHEHadtt25811112324321??????? ??????????????????????? 313 （ 15）計算圓周速度 smdnv / ?? ????? ? 314 （ 16）計算模數(shù) mmzdmnt 11c os ?????? 315 mmmh nt ???? 316 （ 17）計算縱向重合度 ?????? ???? ? zd 317 （ 18）計算載荷系數(shù) 根據(jù) smv /? ， 6 級精度，查得動載系數(shù) ?vK ， 1?AK 查得 ?HK 公式為 332????????????? bdK H ?? 318 查得 ??FK 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 24 查得 ?? FaHa KK 故 載荷系數(shù) ?????? ?HHaVA KKKKK 319 （ 19）按實際的載荷系數(shù) 校正所算得的分度圓直徑 33 ???? tt KKdd 320 （ 20）計算模數(shù) nm mmzzdmn os ??????? 321 按齒根彎曲強度設計 （ 1） 根據(jù)縱向重合度 ?? 查得螺旋角影響系數(shù) ??Y （ 2）計算當量齒數(shù) 11c os 66c os 3321 ???? ?zzz vv 322 （ 3）查取齒形系數(shù)和應力校正系數(shù) 并計算 ? ?FSaFaYY? ?FaY ?SaY ? ? 01 258 ???F SaFa YY ? 323 （ 4）設計計算模數(shù) nm ? ?? ? 11c o c o s2322432121?????????????FSaFaadnYYzYKTm????? 324 對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的發(fā)面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 25 算的發(fā)面模數(shù)所以取 mmmn ? 已可滿足彎曲強度。 需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑 mmd ? 來計算應有的齒數(shù)。于是由 11c os ????? nmdz ? 325 取 Z=66 齒輪幾何尺寸計算 （ 1）計算中心距 ? ? ? ? mmmzza n c os2 os2 21 ?? ????? ?? 326 將中心矩圓整為 168mm （ 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 ? ? ? ? 8305101682 26666a rc c os2a rc c os 21 ?????? ????? a zz? 327 因 ? 值改變不多，故參數(shù) a? 、 ?k 、 Hz 等不必修正。 （ 3）計算齒輪分度圓直徑 mmmzd n 168830510c os os ????????? ? 328 （ 4）計算齒輪寬度 mmb ??? 圓整后取 B=38mm 齒輪結(jié)構(gòu)如 圖 34： 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 26 圖 34 齒輪示意圖 轉(zhuǎn)子 體設計計算 （ 1）確定 R/a 的比值 選取得 R/a= （ 2）計算節(jié)圓半徑 a a=R/= （ 3）計算中心距 A A=2a=168mm （ 4）計算轉(zhuǎn)子中心到轉(zhuǎn)子頭中心距離 b ? ? ? ? maRaRb 0 7 ???? 329 （ 5）轉(zhuǎn)子頭半徑 r mmbRr 4270112 ????? （ 6）轉(zhuǎn)子腰寬度 c mmRac 562 ??? 沈陽建 筑大學畢業(yè)設計（論文） 27 （ 7）轉(zhuǎn)子頭的半角 ? ??? 452z?? 330 （ 8） 轉(zhuǎn)子腰部型線的繪制 由 ? ????? 2c o sc o sc o s ????? rbAx 331 ? ????? 2s i n2s i ns i n ???? rbAy 332 0s i n)c o s(c o sc o ss i n ??? ????? aba 333 計算所得坐標值： 表 32坐標值 ? x/m y/m ? x/m y/m 0 6 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 （ 9）轉(zhuǎn)子的斷面積 A 計算得 A= 2m （ 10）線型的質(zhì)量系數(shù) 0k 20 ??? RAk ? 334 （ 11）轉(zhuǎn)子的計算長度 pl ? ? mnkRsl thp 3 1 ?