无油螺杆真空泵单头等螺距转子的动平衡计算

本文针对广泛应用于无油螺杆真空泵中的单头等螺距螺杆转子开展动平衡计算研究,采用转子端面去除质量法来实现转子的动平衡补偿,依据动平衡质径积原理推导出了螺杆转子的动平衡方程,得到优化目标函数并利用MATLAB软件进行优化求解,给出了完整可行的转子动平衡设计方法.由于计算中没有涉及转子端面型线的形状和尺寸,因此适合于任意形状端面型线的转子.文中给出了一组源于工程实际的优化计算结果,并通过Pro/ENGINEER软件的实体造型和质量属性分析功能对计算结果进行检验,证实了动平衡优化计算结果的正确性.     

螺杆真空泵单头等螺距内凹转子型线研究

基于螺杆啮合原理,通过数学推导,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,包括齿面方程、端面截形以及轴向截形.给出了面积利用系数公式以及理论抽速公式,讨论了型线中各参数对干式螺杆真空泵的性能的影响.最后运用Solidworks软件建模,通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性一拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉.     

基于SolidWorks二次开发的螺杆转子动平衡自动计算设计

动平衡是螺杆真空泵设计制造过程中必须解决的重要问题。一般方法是将螺杆转子不平衡质量等效分解到选定的两个平行平面,采用等效替代的近似法进行动平衡分析计算。本文采用SolidWorks二次开发技术,用VB.NET语言对动平衡分析过程进行整合,设计了简单直观的人机交互界面,可对任意类型的螺杆转子不平衡量及其相角进行自动精确计算。在选定的两个平行平衡基面的不平衡相角位置,配上或去除相应质量以消除各面上的不平衡量,当不平衡量为零时,则转子达到了动平衡。若经过一次双面平衡,不平衡量仍较大,则需要再次选定两个新的平衡基面计算和去、配重,即多次双面平衡操作。这大大减少了动平衡设计的工作量并提高了动平衡的设计质量和精度。该界面设计原理与转子型线和结构无关,因此可用于任何类型的螺杆转子和其他不规则零件的动平衡计算。     

一种新型干式螺杆真空泵转子端面型线的研究

介绍了一种新型的干式螺杆真空泵的转子端面型线——双边对称圆弧型线，给出其端面型线方程。介绍了推导方法及参数计算方法，开发了计算程序并给出实例。     

螺杆真空泵单头变螺距螺杆转子型线的研究

本文介绍了一种用于无油螺杆真空泵的单头变螺距螺杆转子型线，给出了型线方程和抽速计算公式，并说明了参数确定原则。     

一种等齿顶宽的螺杆真空泵单头变螺距转子型线

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。     

基于UG表达式的真空泵单头等螺距内凹转子的设计

螺杆转子是螺杆真空泵的内核部分,转子型线的优劣直接影响到泵的整体性能、运行的稳定可靠以及制造成本.本文基于螺杆啮合原理,得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程,利用UG表达式创建出截面型线,并建模.通过模拟啮合,验证了型线方程的正确性——拥有完整的啮合线,且啮合运转过程中不会发生齿面干涉.     

干式螺杆真空泵转子温度场的有限元分析

利用有限元建立了计算干式螺杆真空泵转子温度场的数值方法，考虑了热传导及转子表面与工作介质的对流换热因素对温度场的影响，采用相似准则方程一迪特斯一玻尔特（Dittus-Boelter）公式计算了对流换热系数。计算结果表明：转子温度场由进气端至排气端近似为线性增长，排气端温度约为120℃。随着转子转速降低，排气端温度迅速降低，当转速在2000r／min以下时，转子由进气端至排气端的温度变化在30℃以下。实验结果验证了上述结论，误差在15％以内。本文的研究工作不仅提供了干式螺杆真空泵转子的温度分布，也为进一步研究转子的热变形，合理确定泵腔内各密封间隙提供了理论与实验依据。     

一种新型无油螺杆真空泵单头变螺距转子型线的研究

本文推出了一种适合于双螺杆式无油真空泵的单头变螺距梯形级齿凹齿面的螺杆转子型线，介绍了基本型线的生成原理和齿型的构造方法，给出了完整的型线方程和型线的一些特征参数。     

基于MATLAB/GUI的等螺距螺杆转子动平衡分析与计算

基于MATLAB/GUI采用配重法对等螺距螺杆转子进行动平衡分析计算,将计算过程进行整合,设计通用计算界面,提高计算效率。将螺杆转子及配重块的不平衡质径积分别分解到选定的两个平行平面上,当两个配重面上所有的质径积合成效果为零时,转子达到动平衡,计算出此时配重块参数。对四导程螺杆转子进行分析,得出应用于该转子的配重块参数特点。设计了MATLAB GUI界面,实现对任意转子的配重计算,通过比较转子配重前后的质量属性并采用SolidWorks motion软件对反作用力和反力矩进行分析,验证了计算的可靠性。配重平衡方法能够保证转子结构完整,有效提高了转子使用稳定性。     

滑阀真空泵转子惯性力和惯性力矩完全动平衡的探讨

降低滑阀式真空泵的振动对提高泵的质量、延长泵的寿命有着重要的意义。根据质量矩定理和动忸矩定理对单缸滑阀真空泵的转子运动状况进行了分析，分别提出了转子惯性力和惯性力矩完全动平衡的条件。按照惯性力平衡条件进行的实验表明，转子等运动部件在按此平衡条件作了部分改动后．泵的振动明显降低。     

涡轴发动机细长柔性转子动力特性及高速动平衡技术研究

摘要：建立了涡轴发动机动力涡轮转子动力特性有限元分析模型,计算得到了转子的前三阶临界转速值,在高速旋转试验器上完成了全转速范围内的动力特性和高速动平衡试验,实测得到了转子在额定工作转速范围内高速动平衡前和高速动平衡后等状态下振动幅值随转速的变化曲线,研究结果表明：建立的计算模型反映了转子的真实情况,高速动平衡效果良好,解决了型号研制过程中的一项关键技术。     

Optimized rotor pitch distributions for screw spindle vacuum pumps

Screw spindle vacuum pumps are characterised by a high suction performance and the ability to achieve high pressure ratios. Screw spindle vacuum pumps have varying progressions for the rotor pitch gradient, depending on the manufacturer. From a scientific point of view, the question arises which rotor gradient along the rotors has to be preferred for a particular set of operating conditions with reference to the machine characteristics. To answer this question a simulation of the compression process in the screw spindle vacuum pump is performed. The simulation program is used to calculate an energy-specific optimal rotor pitch applying an evolutionary optimization approach. It turns out that - in contrast to actually available rotor geometries - a continuous increase in rotor pitch from the pressure to the suction side is not ideal. An optimized rotor pitch curve is presented and the underlying physical dependencies are clarified by means of pressure and mass flow diagrams.     

几种干式螺杆真空泵转子型线特性的研究

对4种干式螺杆真空泵转子型线--多头双边对称圆弧型线、单头变螺距梯形齿型线、单头等螺距梯形齿型线和单头等螺距凹齿型线进行了研究,包括:型线方程、面积利用系数、几何抽速及加工制造等特性.对各型线几何抽速和面积利用系数公式中的重要变量进行了讨论.得出以下结论:双边对称圆弧型线长径比λ取值范围为1～2,单头螺杆型线的内外径比p取值范围0.30～0.45,导程外径比ξ接近1.在相同的转子几何参数条件下,单头凹齿型线比其他2种单头型线的抽速大.     

滑阀机构运动分析及动平衡计算

由于解析法进行机构运动分析时,需要对位移关系式二次求导,求解过程复杂而又抽象,为此,本文着重介绍了一种新的方法避开复杂的二次求导,即根据速度多边形、加速度多边形直接列出速度、加速度的函数关系式,这种方法形象直观,简单方便,不易出错。现以滑阀泵为例,进行运动分析,然后介绍一种动平衡方法,即计算出平面运动的构件在转轴运动一周内沿转轴的平键方向、以及垂直于平键方向的两个平均惯性力,配重块产生的离心力等于这两个平均惯性力的合力时振动最小。     

螺旋离心泵转子系统动态响应数值分析

为研究螺旋离心泵转子对流固耦合作用的动态响应信息,以ZJ200-25型双叶片螺旋离心泵为研究对象,利用CFD软件CFX12.1和有限元软件ANSYS Workbench对其进行了考虑流场变载荷和结构相互作用的两场交替联合求解。得到转子受到的激励力以及位移响应频谱特点,结果表明：叶轮受到流场变载荷激励,发生了弯曲及拉伸振动;叶轮径向位移随流量增大而减小,其主频率与径向力主频率同为48.3Hz,轴向力以低频随机波动为主,但轴向位移仅在200Hz以内有较明显的响应,且振幅随频率增加而减小;叶轮质心位移在低阶频率处的振幅不高,高阶频率的振幅逐渐减小,轴向及径向位移均没有振幅过大的情况出现,说明螺旋离心泵转子正常工作时未发生共振,稳定性良好。本文研究结果对螺旋离心泵转子系统的设计改良及振动分析具有一定的参考意义。     

偏心圆弧罗茨转子型线的研究

罗茨真空泵的转子型线有很多种。本文主要介绍一种国内未见使用的新型转子型线——偏心圆弧转子型线。实际上，偏心圆弧转子型线在国外已有提出，只是由于计算困难等原因，这种型线没有在国内得到应用。本文对该种型线进行了设计研究并予以完善，该型线的众多优点也即显示出来，希望能够供同行参考。