LWG-150双头螺杆型干式无油真空泵的设计含开题及6张CAD图
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XX设计(XX)中期报告题目LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 导 师 20XX年 03月17 日1.设计(论文)进展状况 1.1双头螺杆真空泵设计方案 确定螺杆型线(即阴阳转子型线) 确定螺杆基本尺寸 1.2.转子的型线选择及其参数 1.2.1转子型线及其要素 螺杆泵最关键的是一对相互啮合的转子。转子的齿面与转子轴线垂直面的截交 线称为转子型线。 对于螺杆泵转子型线的要求,主要是在齿间容积之间有优越的密封性能,因为这些齿间容积是实现气体压缩的工作腔。对螺杆泵性能有重大影响的转子型线要素有接触线、泄漏三角形、封闭容积和齿间面积等。 接触线 螺杆泵的阴、阳转子啮合时,两转子齿面相互接触而形成的空间曲线称为接触线。如果转子齿面间的接触连续,则处在高压力区内的气体将通过接触线中断缺口,向低压力区泄漏。阴、阳转子型线啮合时的啮合点轨迹,称为啮合线。啮合线实质是接触线在转子端面上的投影。显然接触线连续,意味着啮合线应该是一条连续的封闭曲线。 泄漏三角形 在接触线顶点和机壳的转子气缸孔之间,会形成一个空间曲边三角形,称为泄漏三角形。若啮合线顶点距阴、阳转子齿顶圆的交点较远,则说明泄漏三角形面积较大。 封闭容积 如果在齿间容积开始扩大时,不能立即开始吸气过程,就会产生吸气封闭容积。吸气封闭容积的存在,影响了齿间容积的正常充气。从转子型线可定性看出封闭容积的大小。 齿间面积 它是齿间容积在转子端面上的投影。转子型线的齿间面积越大,转子的齿间容积就越大。 1.2.2 坐标系建立 为了用数学方程描述螺杆型线中各段组成齿曲线,建立如图1所示的四个坐标系:图1 坐标系关系图(1) 固结在阳转子的动坐标系(2) 固结在阴转子的动坐标系。(3) 阳转子的静坐标系。(4) 阴转子的静坐标系。由于螺杆泵的阴、阳转子之间是定传动比啮合,故有:(1) 式中,2、1为阴、阳转子转角;n2、n1为阴、阳转子转速;2、1 为阴、阳转子角速度;R2t、R1t为阴、阳转子节圆半径;z2、z1为阴、阳转子齿数;i为传动比; A为阴、阳转子中心距。 1.2.3 坐标变换螺杆泵转子型线上的每一点,都可以表示在上述四个坐标系中,这些坐标之间的变换关系式如下:a 动坐标系与静坐标系的变换 (2)b 动坐标系与静坐标系的变换 (3)c 静坐标系与静坐标系的变换(4)d 动坐标系与动坐标系的变换(5)e 动坐标系与动坐标系的变换(6) 1.2.4 转子型线设计原则 满足啮合要求。螺杆泵的阴、阳转子型线必须是满足啮合定律的共轭型线。 形成长度较短的连续接触线。为了尽可能减少气体通过间隙带的泄漏,要求设法缩短转子间的接触线长度。 应形成较小面积的泄漏三角形。 应使封闭容积较小。吸气封闭容积导致泵功耗增加、效率降低、噪声增大。所以转子型线应使封闭容积尽可能小地。 齿间面积尽量大。较大的齿间面积使泄漏量占的份额相对减少,效率得到提高。 1.3 双螺杆空气泵螺杆尺寸的确定 1.3.1双螺杆泵螺杆尺寸按以下的关系式确定:阳转子节圆直径 d1=D1/(1+h1)阴转子节圆直径 d2=d1/(z2/z1)阳转子根圆直径 Di1=d1/(1-h2)阴转子顶圆直径 De2=d1/(i+h2)阴转子根圆直径 Di2=d1/(i-h1)转子螺杆长度 L=(L/De1)De1中心距 A=0.5(d1+d2)阴转子扭转角 2=1/i阳转子的导程 b1=360L/1阴转子的导程 b2=360L/2阳转子的转速(r/min) n1=60u1/3.14De1阴转子的转速(r/min) n2=n1/i节圆螺旋角 =arctg(b1/2r1)= arctg(b2/2r2) 1.3.2 本设计中泵转子螺杆部分的几何尺寸选用标准系列。取阳转子圆周速度u1=10m/s,则阳转子转速n1=60u1/(3.14D1)=6010/(3.140.102)=1873.3608r/min.阴转子转速n2=n1/I=1873.3608/(0.6667)= 2809.9007 r/min. 1.3.3 由于所涉及的螺杆式无油真空泵的参数要达到抽速为150L/S,极限真空度达到15Pa,则转子参数如下: 中心距:80 ;阳转子齿数::4 ;阴转子齿数::6 ; 阴转子外径:R48 ;阳转子外径: R51 1.4 转子型线的绘制 图2(阴阳转子啮合的左视图)图3 (阴阳转子啮合) 1.5 外文翻译的完成 1.5.1 所选择的外文文献: Research of an unattended intelligentized control system of air compressor for supplying constant-pressure air 1.5.2 翻译:一个用来提供恒定空气压力的无人值守的智能化控制系统的空气压缩机的研究2.存在问题及解决措施 本设计对于螺杆干式无油真空泵的要点在阴阳转子型线的选择和设计上,转子的工作状况决定真空泵的工作情况,达到一定的真空效率和输出功率。 2.1 在使用方面考虑泵的载荷的大小所选择的合适的真空泵,考虑使用环境,外界条件以为维修保养的方便。 2.2 泵使用后的清洗和降温,使用冷却吹扫法给泵腔内降温,将我使用N或蒸汽。 2.3考虑进气量的不足,由于会出现粉尘或者颗粒的缘故,过滤器阻塞,阴阳转子间隙大,需清洗过滤器,调整阴阳转子 之间的间隙。3.后期工作安排 14-16周,完成转子的结构设计,绘制整体转配图。 17-18周,整理设计资料,撰写毕业设计论文,准备答辩。 指导教师签字: 年 月 日
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