LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告题目LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师2012年12月19日1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景目前各种真空泵的发展愈来愈受到真空应用场合的影响，一般的真空系统无法满足清洁无油及耐腐蚀的要求，因此近年来干式真空泵市场需求量很大,真空获得产品已经出现更新换代的局面,大量的有油真空系统已被无油清洁的真空系统所代替。国外几乎每一家较大的真空公司都生产各种不同型式的干式真空泵.螺杆真空泵属于非接触型干式泵,是20世纪90年代初期出现的一种理想的泵种,以其抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等优点,但其制造技术为国外掌握,我国尚处于起步阶段,市场对于干式真空泵有迫切的需求。1.2研究意义干式螺杆真空泵是干式泵家族中的一员。所谓干式真空泵，一般认为是能在大气压到-210Pa的压力范围内工作；在泵的抽气流道中,不能使用任何油类和液体,排气口与大气相通,能直接连续向大气中排气的泵也称无油真空泵。干式真空泵在抽气流道内无任何液态工作介质或密封介质，从根本上解决了油封式真空泵引发的各种问题。总的来说是两种不同的需求推动开发出两种类型的干泵。一类是以半导体行业为代表：要求真空泵向被抽空间内的返流为零，以保护工件免受污染。对半导体行业中应用的真空系统的要求大体分为三个等级。清洁条件下的抽气，只抽干空气或含少许水蒸汽的空气。中等条件下的抽气，抽除工艺过程的反应气体，但无固体颗粒物。恶劣条件下的抽气，抽除化学反应物和有毒甚至致癌及固体颗粒物。另一类是以石化行业为代表：要求真空泵能大量抽除可凝性气体，或腐蚀性气体或有毒气体，或含有微尘的气体。传统油封真空泵在石化领域所面对的难题人们往往通过选用水蒸汽喷射泵、水喷射泵、水环泵、水环-罗茨机组等途径加以解决。但往往系统过于庞大，噪声也很大，同时工作过程中会产生很多的废水和其他的排放物，处理排出废物的投资也很昂贵。1.3国内外相关研究情况自从第一台工业上可运行的干式泵1984年在日本运行以来，许多无油真空泵如雨后养笋般迅速发展起来。其中以日本、美国、法国、德国最为先进。美国Varian瓦里奥)公司生产的DVP系列产品,其真空度可以达到-210Pa，这是目前报道的单级干式真空泵中真空度最高的产品之一。而德国SterlingSIHI公司在1997年研制成功的SIHIdry是世界上第一台直正意义上的干式真空泵，它能满足流程工业中最苛刻的要求，该产品荣获德国“1998年年度技术革新奖”。以上两种真空泵均于沿转子长度上填充聚四氟乙烯用作泵的密封以保持良好的密封性能，它们同时也是无油真空泵的典型产品。虽然干式真空泵的种类越来越多，但是通常的机械真空泵如爪式泵其抽速难以做大、而且制造难度也大、成本高；另外还有利用多叶级数进行串连的罗茨泵，其缺点与爪式泵相仿。在此种背景下诞生的干式螺杆真空泵则具有了其前辈真空泵类所不具各的很多优点，而这些优点则保证了干式螺杆真空泵的先进性及在应用中的优势。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施研究内容2.1螺杆真空泵的特性研究此部分主要包括：简要的论述了螺杆泵的基本结构、抽气过程、密封条件以及气体泄漏通道，并详细计算了气体泄漏面积，给出了双头等螺距齿转子的几何特性，如面积利用系数、几何抽速、极限压力等计算方法。在此基础上，对面积利用系数、几何抽速和极限压力计算公式中的重要变量进行比较分析，并且考虑了加工制造的可行性，得出最优的变量范围，最后对转子的热力学性能及影响因素进行了讨论。2.2螺杆型真空泵的运动学仿真主要包括：尽量利用SolidWorks软件对螺杆转子进行空载状态下静、动态的仿真与建模，初步了解转子型线的运动情况。2.3对螺杆型真空的构造的学习还有设计，运用机械方面的知识进行泵体的设计。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作此课题主要难点与重点是干式螺杆泵螺杆型线的设计与转子的设计，还有就是对双头干式螺杆泵的三维建模与仿真。前期先进行专业知识的学习，自学真空获得设备相关知识，从真空工程技术和相关的期刊学习干式螺杆泵的基本原理和工作原理，为设计打好基础。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）1-2周：查找资料，熟悉课题；3-5周：总体方案的设计，转子型线的确定及相关计算；6-9周：完成装配图；10-13周：完成零件图；14-18周：完成论文及翻译，准备答辩。5.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日6.所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献1徐成海.真空工程技术.化学工业出版社，20062杨乃恒.干式真空泵的原理、特征及其应用，2000.(03)3王琼娥.双螺杆真空泵转子型线设计与仿真研究.浙江大学，20054刘春姐.螺杆型真空泵转子型线的研究.东北大学，2006.(12)5郭蓓，薛建国，牛瑞.干式螺杆泵的研究现状与展望.2009.（05）6何云信.容积式真空泵结构形式的探讨.广西大学，2002.（02）7王鑫.螺杆型干式真空泵参数化软件的开发.东北大学，2002.（02）8李锦云，杜经民，李宝仁.基于真空泵的正负压连续控制系统.2005.(12)9江浩.新型真空技术干式真空泵.通用机械，2003.（09）10王宝民.真空泵运行优化的探究.华北电力技术,2010.(08)11姜燮昌.真空泵的计算.通用机械，2005.（02）12谌乾坤.干式真空泵的优化选择.集成电路应用,2004.0713KisuIm.ScrewVacuumPump.UKPatentApplication,2,292,589.1996