罗茨鼓风机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 罗茨鼓风机 介 第 1 节 罗茨鼓风机设计 1. 罗茨鼓风机的特点： 三叶罗茨鼓风机是一种高效、节能型鼓风机。叶轮型线采用改进后的复合线型，其容积利用系数较高，啮合完美，泄漏少，效率高。此鼓风机体积小，重量轻，流量大，噪声低。 罗茨式鼓风机结构简单，制造方便，介质不含油。鼓风机的叶轮材料是球墨铸铁或铸铝，外形轮廓在线切割机床加工或专用数控机床精密加工成型。同步齿轮材料用 45 号钢或特殊铬锰钛合金钢，经渗碳淬火后磨削加工，精度高，使用寿命长。叶轮部件要进行动平衡试验。采用高精 度轴承和耐高温的氟橡胶制成的骨架式橡胶油封，传动部件采用封闭式润滑，从而保证了产品质量。 材料和加工方式的选择具体还需根据设计要求和生产批量来确定。 2. 罗茨鼓风机的的工作原理： 罗茨式鼓风机的工作原理见图 1，靠两转子的相互啮合工作，推移气缸容积内气体，在排气腔内达到升压的目的。同步齿轮带动转子有两种方式 (见图 2)。轴的扭转变形对转子间的间隙影响小， 修方便。 图 1 1子的断面型线有渐开线型，圆弧型和摆线型等渐开找型的面积利用系数较高制造方便，应用较广转子头数 (叶峰或叶谷数 )为 2或 3。两头的转子均为直叶，三头转子有直叶和扭叶两种，增加转子头数或选用扭叶，能改善排气的不均匀性 3. 罗茨鼓风机的应用领域 罗茨鼓风机产品广泛应用于石油、化工、冶金、电力、环保、轻工、纺织、无纺布、水泥等行业及污水处理、气力输送、瓦斯脱硫、真空包装、水产养殖等买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 领域。 第 2 节 术 1. 术 在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和称为计算机辅助设计（ 计算机辅助设计包括的内容很多，如：概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理等。在工程设计中，一般包括两种内容：带有创造性的设计（方案的构思、工作原理的拟定等）和非创造性的工作，如绘图、设计计算等。创造性的设计需要发挥人的创造性思维能力，创造出以前不存在的设计方案，这项工作一般应由人来完成。非创造性的工作是一些繁琐重复性的计算分析和信息检索，完全可以借助计算机来完成。一个好的计算机辅助设计系统既能充分发挥人的创造性作用，又能充分利 用计算机的高速分析计算能力，即要找到人和计算机的最佳结合点。 计算机辅助设计作为一门学科始于 60年代初，一直到 70年代，由于受到计算机技术的限制， 术的发展很缓慢，进入 80 年代以来，计算机技术突飞猛进，特别是微机和工作站的发展和普及，再加上功能强大的外围设备，如大型图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世，极大地推动了 术的发展， 泛服务于机械、电子、宇航、建筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计、工艺过程设计等环节。 早期的 算 和文件编写工作，后来发展到计算机辅助绘图和设计结果模拟，目前的 所谓的 另外，设计和制造一体化技术即 在工业化国家如美国、日本和欧洲， 车、机械、模具、建筑、集成电路中，基本实现 100的计算机绘图。 0 40的速度递增，各种 来 越强大。国内于 70 年代末开始 术的大力推广应用工作，已经取得可喜的成绩， 术在我国的应用方兴未艾。 2. 术 到目前为止，计算机辅助制造（ 狭义和广义的两个概念。 包括 程、工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订等。这是最初 今天， 狭义概念甚至更进一步缩小为 被作为一个专 门的子系统，而工时定额的计算、生产计划的制订、资源需求计划的制订则划分给 。 了上述 还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。 3. 术 计算机辅助设计和计算机辅助制造（ 术是设计人员和组织产品制造的工艺技术人员在计算机系统的辅助之下，根据产品的设计和制造程序进行设计和制造的一项新技术，是传统技术与计算机技术的结合。设计人员通过人 机交互操作方式进行产品设计构思和论证，产品总体设计，技术设计，零部件买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计，有关零件的强度、刚度、热、电、磁的分析计算和零件加工信息（工程图纸或数控加工信息等）的输出，以及技术文档和有关技术报告的编制。而工艺设计人员则可以根据 程提供的信息和 统的功能，进行零部件加工工艺路线的控制和加工状况的预显，以及生成控制零件加工过程的信息。 由于计算机技术的引进，大大地促进了设计和制造能力的提高，这种能力的提高，不但体现在工作效率和工作质量方面，更体现在先进的计算机技术对传统的工作方式 的促进和变革方面。 但要指出， 只是实现这些行为的先进手段和工具，而人们的设计和制造行为，则由专业技术人员的创造能力和工作经验，以及现代设计方法等提供的科学思维方法和实施办法来确定。 统的基本组成与类型 一般讲，一个 统基本上只适用于某一类产品的设计和制造，如电子产品 机床的 适用机床的设计和制造，这两个系统不仅基础和专业软件不一样，而且硬件配置上也有差 异。但就系统的逻辑功能和 系统结构角度来看还是基本相同的。 不管是用于何种产品设计和制造的 统，从其逻辑功能角度来看， 统基本上是由计算机和一些外部设备（计算机和外部设备通常硬件）及相应的软件组成（其中包括系统软件、支撑软件及应用软件），如图 1 所示。但对于一个具体的 统来讲， 其硬件、软件相互的配置是需要进行周密考虑的，同时对硬软件的型号、性能以及厂家都需要进行全方位的考虑。 图 1可以按系统中使用的计算机类型分。按系统功能一般分为：通用 用的 硬件和软件的配置也比较丰富。而专用的 硬件配置比较简单，软件也比较单一。 当前各单位对 统的要求不尽相同，所需的硬件和软件性能不同，即应用是多层次的。根 据计算机的性能和类型，传统的分类是将 种类型。随着计算机技术的发展，正在或已经在不断的变化。 国 统的现状 国内在二维 件方面，有两个发展的方向。一是以 一类是自主平台的 件，即从最低层进行开发，不依赖于国外的平台软件，这类软件主要以学校和研究所方面的产品为主。这两种产品之间的争论由来已久。相互谁也不服谁，实际上这两类软件各有千秋，对于买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中国 自主平台软件的开发 和销售，对于降低国外产品的价格，起到了决定性作用。在几年前， 到了现在，二维 件的价格已经低到足以让绝大多数企业能够承受的地步，在三维 产软件在价格方面的优势是具有相当竞争力的，况且经过多年来的努力，国产软件在功能和实用性方面也有了巨大的提高，这为自主平台软件在市场上渐成气候奠定了条件。 二次开发 前，国内基于该平台的应用软件数量很多，已经有较多很成熟的应用。这类软件主要的特点是功能丰富（平台软件本身就 提供了很多基本的功能），标准化程度高，兼容性好。 4. 术 算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (接，下与计算机辅助制造（ 连，是连接 算机辅助工艺过程设计）的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。 由于计算机集成制造系统 (出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (接，下与计算机辅助制造（ 连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见 统的功能 一个 统应具有以下功能： 检索标准工艺文件； 选择加工方法； 安排加工路线； 选择机床、刀具、量具、夹具等； 选择装夹方式和装夹表面； 优化选择切削用量； 计算加工时间和加工费用； 确定工序尺寸和公差及选择毛坯； 绘制工序图及编写工序卡。有的 动进行 程和进行加工过程模拟的功能，有些专家认为这些功能属于 统的分类 按其工作原理来分，有 7种类型的 在分类方面有多种说法，在后面的章节 中我们还会接触到一种分类方式，相互之间并没有矛盾 )。 1、检索式 统 这种 统常应用于大批大量生产模式，工件的种类很少，零件变化不大且相似程度很高。检索式 统不需要进行零件的编码，在建立系统时，只需要将各类零件的工艺规程输入计算机。一般情况下，只需要对已建立的工艺规程进行管理即可。如果需要编制新零件的工艺规程，将同类零件的工艺规程调出并进行修改即可。这是最简单的 2、派生式 统 这是一种建立在成组技术基础上的 统。首先对生产对象进行分析 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据成组技术原理（几何形状和工艺上的相似性）将各种零件分类归族，形成零件组；对于每一零件族，选择一个能包含该组中所有零件特征的零件为标准样件，也可以构造一个并不存在但包含该组中所有零件特征的零件为标准样件；对标准样件编制成熟的，经过考验的标准工艺规程；然后将该标准工艺规程存放在数据库中；当要为新零件设计工艺规程时，首先输入该零件的成组技术代码，也可以输入零件信息，由系统自动生成该零件的成组技术代码；更具零件的成组技术代码，系统自动判断零件所属的零件组，并检索出该零件族的标准工艺规程；然后根据零件的结构形状 特点和尺寸及公差，利用系统提供的修改编辑功能，对标准工艺规程进行修改编辑，最后得到所需的工艺规程。派生式 统具有结构简单，系统容易建立，便于维护和使用，系统性能可靠、成熟等优点，所以应用比较广泛。目前大多数实用型 3、创成式 统 与派生式 成式 是有一个收集有大量工艺数据的数据库和一个存贮工艺专家知识的知识库。当输入零件的有关信息后，系统可以模仿工艺专家，应用各种工艺决策规则，在没有人工干预的条件下，从无 到有，自动生成该零件的工艺规程。创成式 统理论目前尚不完善，因此还未出现一个纯粹的创成式 成式 统的核心是工艺决策逻辑，这是人工智能、专家系统发挥作用的大好领域。所以，应用专家系统原理的创成式 4、半创成式 统 从原理上看，半创成式 就是说，这种系统是在派生式 基础上，增加若干创成功能而形成的系统。这种系统既有派生式可靠成熟、结构简单、便于使用和维护的优点，又有创成式能够存 贮、积累、应用工艺专家知识的优点。这种系统非常灵活，便于结合企业的具体情况进行开发，是一种实用性很强，很有发展前途的 5、广义 又称综合式 统或多元化 统，这种系统将传统 统的概念扩充到生产计划编制，车间调度和生产负荷平衡等领域，它同时还包括多种索式、派生式、创成式），根据不同的生产情况，系统可以自动选择适用的模式。 6、 7、智能 术应用现状 我国对 0年代，迄今为止，在国内学术会议、刊物上发表的 0 多个，但被工厂、企业正式应用的系统只是少数，真正形成商品化的 经过多年的应用普及，我国制造业企业在 部分企业甩掉了图板，相当比例的企业应用了三维设计软件。但是，在绝大多数企业中，工艺部门的计算机应用严重滞后于设计部门，许多企业还在使用手工进行设计，还有很多企业使用 画 ” 工艺卡片，另外一些企业，虽然通过与高校、科研单位合作，开发了 专用的 者是创成式的 由于各种图形处理、与数据库结合，以及实用性等原因，时至今日，也未能很好应用 应用过程中还存在各种各样的问题。总结起来企业的应用可以分为如下几种情况： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1） 部分企业的工艺设计仍然采用手工设计的方式， 应用仍是空白。较偏远地区的企业，特别是那些中小企业，不光 应用是一片空白，计算机的应用状况也令人担忧； （ 2） 部分企业在计算机技术和 艺设计成为企业的薄弱环节。有些企业自己在 此基础上进行工艺规程的设计。此种设计方式也是利用计算机进行辅助工艺设计，因此，也可称做 此类 生成的工艺规程是以文件的形式存在的，企业无法对工艺数据进行有效的管理和利用。 （ 3） 部分企业已充分认识到工艺设计的重要性，并购买了部分商品化的由于企业对 选系统具有很大的局限性， 图 1. 术 工艺卡片的填写和生成是 统必须首要解决的问题，但在计算机集成制造系统中 成化的 行工艺规划，生成有关的工艺文件，并以工艺设计的结果和零件信息依据，经过适当的后置处理，生成 序，从而实现 核心是数据库 。因此， 随着 术的发展，使数控自动编程成为可能。图 3 所示为自动编程系统的组成。系统从 据库获取零件的几何信息，从 据库获取零件加工过程的工艺信息，然后调用 程序生成数控源程序，再对源程序进行动态仿真，如果正确无误，则将加工指令送到机床进行加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 罗茨鼓风机 第 1 节 罗茨鼓风机叶型参数设计 1设计任务： （ 1）排气量： 2）排气压力： P= 3）通径： =20设计步骤： （ 1） 转子叶型设计 : （ 2） 渐开线型转子节圆压力角p 50 ;转子头数 Z=3; （ 3） 渐开线型转子的面积利用系数： 332114 t a n t a 2 3 212c o a =1 t a n 5 0 t a n 5 02 3 2 3 3 2 32c o s 5 03 = 4） 长径比 l/D 增加时， D 值减小，经济性好，但轴承间跨距 l 增加，主轴刚性下降； l/D 减少时，主轴刚性增强 ，但泄漏面积 下降， L/D=佳值 l/D= 2 13 ，其中 所以 l/D=出 l= 5） 理论排气量）转子圆周速度 u=10 30m/s，为了设计方便取 u=10m/s 0s 0 1 0 1 . 1 5 0 . 3 D=70 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 6） l=12 2 1 6 0 . 3 2 2 72 2 3 i n v a Z （ 7） 2 1 1 . 1 5 0 . 7 2 5 5 03 7 0D （ 8） 节圆半径 50 2522A （ 9） 节圆啮合角a=50 （ 10） 基圆半径0R：0 50c o s c o s 5 0 1 622 （ 11） 型面始点半径 220 1 t a n 1 6 1 t a n 5 0 1 92 2 3 a Z （ 12） 型面顶点半径 : t a n 1 6 1 t a n 5 0 3 22 2 3 a Z （ 13） 型面终点啮合角 :a 0 1 6 1c o s 6 03 2 2 （ 14） 渐开线函数 t a n t a n 5 0 5 0 0 . 3 2P P Pi n v a a a t a n t a n 6 0 6 0 1 . 0 4 7i n v a a a （ 15） 型面终点角 ： 1 8 0 1 8 0 0 . 3 2 1 . 0 4 7 92 2 3Pi n v a i n v （ 16） 非工作面的宽度 s: 2 s i n s i n 9 1 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 17） 非工作面圆弧半径 r: 70 2 5 1 022 （ 18） 转子的宽度 B： 02 2 1 6 0 . 3 2 2 72 2 3 i n v a Z 转子图： 图 2在 过旋转角度检验合格，如图所示 图 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4设计的转子结构如图所示： 图 2在 图 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6转子零件图如下： 间隙的先取及热膨胀值 间隙的选取 气缸与转子材料相同时，取 2 0 . 0 0 0 5 0 . 0 0 1 D 式中 2转子外径与气缸的间隙 1 3 4 0 . 0 0 1 0 . 0 0 1 5 D 式中 1两转子间的间隙 1、4转子端面与盖板间的间隙 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 节 渐开线圆柱齿轮传动设计 、 软件 功能简介 开线圆柱齿轮传动设计程序，是用于渐开线外啮合直齿、斜齿及变位圆柱齿轮的几何计算设计、强度校核和资料查询。程序提供全部常用的齿轮参数值，检查项目值和接触强度、弯曲强度校核结果及相关的全部系数值。强度校核强度校核采用了国标 1983渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法，并作适当的简化，齿轮的精度范围 5 9，齿轮模数 1。 二、 设计步骤 程序主要分为齿轮的设计计算和资料查询两部分。齿轮传动设计计算采用了分步进行的设计过程，用户只要按程序提供的步骤执行，就可设计出满足要求的渐开线圆柱齿轮。齿轮传动设计的步骤如下： （详见下图） 设计信息 1 设计信息模块主要完成设计者、设计单位、设计日期和设计时间等四个设计信息的输入功能。 2 设计日期和设计时间自动取为该设计数据文件第一次建立时的时间和日期，用户可直接对其内容进行修改。 设计步骤一： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤二： 设计步骤三： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤四 设计步骤五： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤六 ： 设计步骤七 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤八： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤九： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 设计步骤十： 渐开线圆柱齿轮传动设计报告 一、设计信息 设计者 文 设计单位 航学院 设计日期 006计时间 午 09:30:04 二、设计参数 传递功率 P=(传递转矩 T=(齿轮 1转速 400 (r/齿轮 2转速 (r/传动比 i=1 原动机载荷特性 微振动 工作机载荷特性 匀平稳 预定寿命 H=10000 (小时 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三、布置与结构 结构形式 式 齿轮 1布置形式 臂布置 齿轮 2布置形式 臂布置 四、材料及热处理 齿面啮合类型 齿面 热处理质量级别 Q=轮 1材料及热处理 5 齿轮 1硬度取值范围 17轮 1硬度 36 齿轮 1材料类别 齿轮 1极限应力类别 齿轮 2材料及热处理 5 齿轮 2硬度取值范围 62轮 2硬度 90 齿轮 2材料类别 齿轮 2极限应力类别 五、齿轮精度 齿轮 1第组精度 齿轮 1第组精度 齿轮 1第组精度 齿轮 1齿厚上偏差 齿轮 1齿厚下偏差 齿轮 2第组精度 齿轮 2第组精度 齿轮 2第组精度 齿轮 2齿厚上偏差 齿轮 2齿厚下偏差 六、齿轮基本参数 模数 (法面模数 ) 面模数 旋角 =(度 ) 基圆柱螺旋角 b=(度 ) 齿轮 1齿数 0 齿轮 1变位系数 轮 1齿宽 0 (齿轮 1齿宽系数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿轮 2齿数 0 齿轮 2变位系数 轮 2齿宽 0 (齿轮 2齿宽系数 变位系数 准中心距 (实际中心距 A=(齿数比 U=面重合度 =向重合度 =重合度 =轮 1分度圆直径 (齿轮 1齿顶圆直径 (齿轮 1齿根圆直径 (齿轮 1齿顶高 (齿轮 1齿根高 (齿轮 1全齿高 (齿轮 1齿顶压力角 (度 ) 齿轮 2分度圆直径 (齿轮 2齿顶圆直径 (齿轮 2齿根 圆直径 (齿轮 2齿顶高 (齿轮 2齿根高 (齿轮 2全齿高 (齿轮 2齿顶压力角 (度 ) 齿轮 1分度圆弦齿厚 (齿轮 1分度圆弦齿高 (齿轮 1固定弦齿厚 (齿轮 1固定弦齿高 (齿轮 1公法线跨齿数 齿轮 1公法线长度 (齿轮 2分度圆弦齿厚 (齿轮 2分度圆弦齿高 (齿轮 2固定弦齿厚 (齿轮 2固定弦齿高 (齿轮 2公法线跨齿数 齿轮 2公法线长度 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿顶高系数 隙系数 c*=力角 *=20 (度 ) 端面齿顶高系数 ha*t=面顶隙系数 c*t=面压力角 *t=(度 ) 七、检查项目参数 齿轮 1齿距累积公差 轮 1齿圈径向跳动公差 轮 1公法线长度变动公差 轮 1齿距极限偏差 )1=轮 1齿形公差 轮 1一齿切向综合公差 =轮 1一齿径向综合 公差 1=轮 1齿向公差 =轮 1切向综合公差 =轮 1径向综合公差 1=轮 1基节极限偏差 )1=轮 1螺旋线波度公差 =轮 1轴向齿距极限偏差 )1=轮 1齿向公差 轮 1轮 1轮 1齿厚上偏差 轮 1齿厚下偏差 轮 2齿距累积公差 轮 2齿圈径向跳动公差 轮 2公法线长度变动公差 轮 2齿距极限偏差 )2=轮 2齿形公差 轮 2一齿切向综合公差 =轮 2一齿径向综合公差 2=轮 2齿向公差 =轮 2切向综合公差 =轮 2径向综合公差 2=轮 2基节极限偏差 )2=轮 2螺旋线波度公差 =轮 2轴向齿距极限偏差 )2=轮 2齿向公差 轮 2轮 2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 齿轮 2齿厚上偏差 轮 2齿厚下偏差 心距极限偏差 )=、强度校核数据 齿轮 1接触强度极限应力 (齿轮 1抗弯疲劳基本值 (齿轮 1接触疲劳强度许用值 H1=(齿轮 1弯曲疲劳强度许用值 F1=(齿轮 2接触强度极限应力 (齿轮 2抗弯疲劳基本值 (齿轮 2接触疲劳强度许用值 H2=(齿轮 2弯曲疲劳强度许用值 F2=(接触强度用安全系数 曲强度用安全系数 触强度计算应力 H=(接触疲劳强