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LZG-30单头螺杆型干式真空泵的建模与仿真【3D-SW】【8张CAD图纸和说明书】

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三维及仿真

LGZ-30-16主动轴转子.SLDPRT

LGZ-30-16从动轴转子.SLDPRT

转子装配.SLDASM

轴座.SLDPRT

运动仿真1.avi

外文翻译

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LZG-30-主动轴转子.dwg

LZG-30-从动转子轴.dwg

LZG-30-传动齿轮1.dwg

LZG-30-传动齿轮2.dwg

LZG-30-总装配图.dwg

LZG-30-机壳1.dwg

LZG-30-机壳2.dwg

LZG-30-机壳3.dwg

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关键词：: lzg-30 螺杆真空泵建模仿真 3d-sw 8张 cad 图纸说明书

资源描述：

摘要

本文的研究对象,螺杆型干式真空泵,吸入腔没有任何工作液,保证了空间用泵无污染;没有油蒸汽排放,保证清洁的外部环境。由于转子齿面之间有间隙,因而可以抽除含有灰尘或腐蚀性的有毒气体。本课题主要集中在以下几个方面:基本原理的干式螺杆真空泵,阴阳转子螺杆型线的研究,螺旋型面线是单边等螺距型线,演绎数学的计算,建立几何模型面型线方程推导,然后螺旋齿面方程推导。几何特征研究等。

设计完成后应用solidworks软件做运动仿真对真空泵转子做三维建模,并且模拟转子运动展示其工作过程.

关键词:干式螺杆真空泵转子型线三维建模运动仿真

Modeling?and?Simulation?of? LGZ-30?single?screw?dry?vacuum?pump

Abstract

The research object of this paper, Dry screw vacuum pump, The suction chamber with no working fluid, ensure the space is pumped from pollution; No oil vapor emissions, guarantee the clean of the external environment. Due to the gaps between the rotor tooth surface of Yin and Yang, thus it can be pumped in addition to containing dust, or corrosive, poisonous gases. The author studies mainly focus on the following aspects: the basic principles of dry screw vacuum pump. Yin and Yang screw type line of research. Screw type face line made bilateral symmetric circular arc line, deduce the mathematical expressions of meshing principle, establish geometric model face type line equation is deduced, and then screw tooth surface equation is deduced. Geometric characteristics research, etc.

After the design is completed using SolidWorks software to do motion simulation to do 3D modeling of vacuum pump rotor. And the simulation of rotor motion display their works.

Keywords: dry screw vacuum pump rotor type line Three-dimensional modeling

Motion simulation

绪论 1

1 螺杆型干式真空泵的概述 2

1.1 课题背景及研究意义 2

1.2 螺杆真空泵在国内外的研究现状与发展方向 4

1.3 论文包括的主要内容 5

1.4 论文的组织结构 6

2 螺杆干式真空泵转子型线的研究 7

2.1 常见转子型线比较 7

2.2 单头等螺距矩形螺纹转子型线 8

2.2.1转子型线要素 8

2.2.2转子型线设计原则 9

2.2.3转子螺旋齿面方程 10

3 螺杆干式真空泵工作原理 12

3.1 吸气过程 12

3.2 压缩过程 12

3.3 排气过程 13

4 螺杆干式真空泵设计计算 14

4.1螺杆基本尺寸 14

4.2排气量 16

4.2.1理论排气量 16

4.2.2实际排气量 17

4.3进排气孔口 18

4.3.1轴向进气口 18

4.3.2轴向排气口 19

4.4极限真空度、功率及冷却水量 19

4.5轴的强度计算 20

4.6同步齿轮的设计计算 20

4.6.1齿轮尺寸计算 21

4.6.2齿轮强度校核 21

5 单头螺杆干式真空泵的应用 22

5.1 应用范围 22

5.2 抽气原理与结构 22

6 三维建模与运动仿真 23

6.1 SolidWorks介绍 23

6.2 转子三维建模 24

6.3 转子运动仿真 26

结论 27

参考文献 28

致谢 29

绪论

1905年德国人沃尔夫岗.盖德发明了油封式旋片泵，从此各种以油为工作液、润滑剂、密封液的真空泵如雨后春笋般迅速普及，统治了真空设备市场近百年。从真空工业的视角来看，如果说20世纪是有油真空泵的世纪，那么21世纪将是干式真空泵的世纪。因为，各种形式的有油真空泵在工作过程中不可避免的随同排出的气体一起排出了大量的油污，这些油污能够严重的污染环境。随着利学技术的发展，要求提供比较清洁真空环境的真空工艺越来越多，甚至近于达到苛刻的要求，如微电子、化学、冶金、医疗、核聚变领域以及宇航、新材料的开发等技术领域.都要求提供比较洁的内真空环境。传统的有油泵很难满足这些要求，无油泵的概念便自然而然的在此基础上提出。有些工业过程，如低压气相沉积，会产生一些微小颗粒，这些颗粒在工作液中难以排除，它们可以使泵油污染，同样也会影响泵的抽气系统性能及使用寿命。而有些工业过程在运转中可能会使工作液冷凝成粘状物质，这样可能使泵卡住，甚至导致运转失效。又如对于食品工业为代表的一些特殊行业，这种污染更是非常不可取的。对于这些少数有着特殊需要的工业来说，就只能采用无油污的无油泵或水环式泵类(湿式泵)，但这类泵的真空度不高，耗水耗能严重，而且相应的工作时带有大量的水汽，因此对于有干式要求的，又不得不采用繁琐的物理、化学吸附，冷凝低温手段，从而使成本变得极其昂贵。如:膜式泵，真空度不高，抽速小;吸附泵，不仅抽速小，液氮的费用也很大。所以可以这样说，在当时能直接排入大气和高真空机绍相连接的泵类各有其缺憾，因此导致了干式泵不适宜大工业的应用。

1 螺杆型干式真空泵的概述

1.1 课题背景及研究意义

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10Pa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。

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内容简介：: Study on the performance prediction of screw vacuum pumpAbstractPumping characteristics of the screw vacuum pump were investigated. The aim of this study was to establish a method of the performance prediction and a way to design the pump that satisfies specific requirements. The performance was analysed by the balance among geometrical pumping speed, net throughput and leaks. The leaks flow through clearances between a screw rotor and a stator, and clearances between two meshing rotors. These leaks were estimated with the results based on the linearised BGK model and the flows through ideal labyrinthes. Experiments were carried out by rotors of 120 mm diameter, and pumping speed and ultimate pressure were measured. The comparison between the measurements and the predicted values shows that the present method predicts the performance of the screw pump with a sufficient accuracy for practical applications1. IntroductionIn recent years, screw vacuum pumps have become noticed, since the structure of the pump is simple and liquids or solids are hard to accumulate when sucked with gas or are condensed or solidified in the pump. An analytical model of screw vacuum pump will be useful to design a pump that satisfies specific requirements and to predict pumping characteristics under conditions which differ from the condition designed for. So, we propose an analytical model for the screw vacuum pump. 2. Outline of analytical modellingFig. 1 shows a pair of meshing rotors of the screw vacuum pump. The volume enclosed by a groove of screw, a crest of thread of another rotor and a stator traps gas and transfers it from inlet side to outlet side as the rotors rotate. The model is built by the balance among geometrical pumping speed, net throughput and leaks. Display Full Size version of this image (7K)Fig. 1. Configuration of the meshing rotors of screw vacuum pump. 2.1. Path of leaks inside the screw vacuum pumpThere are three kinds of clearances inside the screw pump, i.e. the clearance between rotor and stator O, the radial clearance between rotors I, and the axial clearance between rotors . In the case of single thread, paths of leaks which come into or out of the third transfer volume (appearing in Fig. 2A) for example, are as follows. Display Full Size version of this image (11K)Fig. 2. Clearance and flowing path of leak: (A) development of a pair of screws; (B) axial clearances. The leak through the axial clearance is considered as a superposition of the major component (represented by the straight arrow in Fig. 2B) and minor component (curved arrow). 2.2. Evaluating method of the leaksWe evaluate the leaks by a compound method. The method is compounded of the flow rate derived from BGK equations and diffuse reflections, and the flow rate of ideal labyrinthes. The leak through the clearance between rotor and stator, and the leak through the axial clearance between rotors are both given in the following form(1)and the leak through the radial clearance between rotors is given by(2)where MP is the mass flow rate of Poiseuille flow between parallel plates, MS mass flow rate through a slit, MC mass flow rate of Couette flow between parallel plates, MRp mass flow rate through a gap between two cylinders induced by pressure difference, MRr mass flow rate through a gap between two cylinders induced by rotation of the cylinders and ML mass flow rate of ideal labyrinthes. We obtained precise information on MP and MS from the studies of Hasegawa and Sone, and Sone and Itakura 3 and 6, respectively. MC is determined by the fact that the dimensionless flow rate equals a half, because of the anti-symmetry of the velocity. MRp and MRr are determined by(3)MRr= IUQRr (4)where RC=1/(1/R1+1/R2), U=(R1+R2). QRp and QRr are obtained by solving the MGL equation 1 by parabolic film approximation 2. The results are shown in Fig. 3. Display Full Size version of this image (4K)Fig. 3. Nondimensional mass flux through the gap between a cylinder and a plane. The axial clearance has a non-uniform gap, as shown in Fig. 4, then we define mean or representative quantity to apply the above evaluation methods. For example,(5)defines mean square clearance, where SM is the area of lens-like domain appearing in Fig. 4. The other definitions appear in the studies of Ohbayashi et al. 4 and 5. Display Full Size version of this image (3K)Fig. 4. Contour of the gap width of the axial clearance. 2.3. Pumping characteristicsAssuming that the pressure changes isothermally, the pressure pi in the ith transfer volume is represented by(6)where V is the volume of one transfer volume, MO leak rate through O, MI leak rate through I, MMb major component of the leak through , MMc minor component of the leak through via the minimum gap and iO,iI,iMb,iMc represent the differences between the number of upstream and downstream transfer volumes corresponding to the clearance or path indexed by subscript. Balance among geometrical pumping speed, net throughput and leaks leads to(7)where Tc represents one cycle of periodic pressure change. In the case that the screws are single threaded, Tc equals /, because the ith transfer volume comes to the (i+1)th position after half rotation. (6) and (7) can be solved under the following periodic condition:pi t=0=pi1 t=Tc, (i=1,2,3,nm) (8)3. ExperimentExperiments are carried out with a screw vacuum pump whose dimensions are shown in Table 1. Fig. 5a shows the comparison between measurements and analytical predictions relating to pumping speed. Fig. 5b shows the comparison relating to ultimate pressure as a function of rotating speed. The measurements and the predictions for ultimate pressure and pumping speed in the inlet pressure over the 100 Pa range are well agreed. Table 1. Dimensions of an experimental screw vacuum pump Display Full Size version of this image (10K)Fig. 5. Comparison between experimental results and analytical predictions: (a) pumping speed vs. inlet pressure; (b) ultimate pressure vs. rotation speed. 4. ConclusionsThe conclusions are summarised as follows: 1. the screw vacuum pump was analysed, and the analytical model of its pumping characteristics was proposed;2. the analytical model was verified through the experiments. This model has satisfying accuracy for practical applications.References1. S. Fukui, R. Kaneko, Molecular gas film lubrication, in: Handbook of Micro/Nanotribology, CRC Press, Florida, 1995, Chapter 13, pp. 559604. 2. W.A. Gross, L.A. Matsch, V. Castelli, Fluid Film Lubrication, Wiley, New York, 1980. 3. M. Hasegawa and Y. Sone. Phys. Fluids A 3 3 (1991), pp. 466477. Full Text via CrossRef 4. T. Ohbayashi, T. Sawada and M. Hamaguchi. Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. B 64 621 (1998), pp. 14191425. 5. T. Ohbayashi, T. Sawada, H. Miyamura, Study on the screw vacuum pump with two piecewise constant lead angles, Trans. Jpn. Soc. Mech. Eng. B 65 (637) (1999) 30483053. 6. Y. Sone and E. Itakura. J. Vac. Soc. Jpn. 33 3 (1990), pp. 9294. 毕业设计(论文) 外文资料翻译系别：机电信息系专业：机械设计自造及其自动化班级：姓名：学号：外文出处：万方数据库附件： 1. 原文； 2. 译文 2011 年 06 月螺杆真空泵的性能预测的研究摘要调查螺杆真空泵的抽泵特性。该研究的目标是开创性能预测的一个方法和一种使设计满足特定需求的泵的方式。我们平衡分析了在几何学的抽泵速度、净通过量和渗漏量之中的性能。渗漏流过一个螺杆转子和一个定子、以及在二个啮合转子之间的间隙。这些漏洞与流过标准的迷宫以被使线性化的 BGK 模型为基础的结果一起估计。我们以 120 毫米直径的转子为实验对象, 测量了抽泵速度和极限压力。测量值和预测值之间的比较显示了当前的方法对在实际应用中螺杆泵的表现的高效准确的预测。1. 引言近几年来，螺杆真空泵已经越来越受到重视, 在泵中伴随着气体抽吸或者被浓缩或凝固时，因为泵的结构很简单，液体或气体难于积累。一个螺杆真空泵的分析模型将会对设计满足特定要求的泵提供帮助，而且可以预测在为不同情况而设计的抽泵特性。因此, 我们为螺杆真空泵计划一个分析的模型。2. 分析模型的概要图 1 表示一对啮合的螺杆真空泵的转子。容积被螺纹槽封闭, 当转子替换的時候，另一个转子和一个定子的齿顶分离气体并从入口侧到出口侧转移气体。建造模型要在几何抽泵速度之和净通过量净渗透量之间平衡。显示原尺寸这一个图像的版本图 1. 螺杆真空泵的啮合转子的结构。2.1. 在螺杆真空泵内的渗漏的路径在螺杆泵内有三种类型的间隙, 也就是转子和定子之间的间隙 O, 转子之间的径向间隙 I, 和转子之间的轴向间隙。在单线螺纹的情况, 进入或者从第三个转移空间溢出的渗漏路径(在图 2 A 出现) ，举例如下。显示原尺寸这一个图像的版本图 2. 间隙和渗漏的流动路径: (A) 一对螺纹的转变; (B) 轴向间隙。渗漏经过轴向间隙被认为是主要部分 (由直箭头，在图 2B)和次要部分 (弧形箭头)的一个叠加。2.2. 评估渗漏的方法我们以一个复合方法评估渗漏。该方法派生于理想迷宫的流程率和 BGK 方程式流程率及漫反射。经过转子和定子之间间隙和经过转子之间的轴向间隙的漏洞, 两者都服从于下表的公式(1)而渗漏经过转子之间的径向间隙由下面公式给出(2)其中 MP是平行板之间的泊素叶流质量流率， MS 是通过一个狭缝质量流率， MC是平行板之间的库爱特流质量流率，由于压力不同两个滚筒之间的质量流率是MRp，由于转子的转动两个转子之间的质量流率是 MRr，和 ML 是理想迷宫的质流率。我们分别地根据长谷川和宋以及宋和板仓第 3 和第 6的研究得到对 MP 及 MS确切的信息。 MC是由这样一个事实决定，即由于速度的反对称性无穷小的流量率等于一半。 MRp和 MRr由下面的公式确定(3)MRr= IUQRr (4)因为 RC=1/(1/R1+1/R2), U=(R1+R2)。 QRp 和 QRr 藉由抛物线薄膜近似值 2 的 MGL 等式1 被获得。结果在图 3 被显示。显示原尺寸这一个图像的版本图 3.无因次质量流量通过一个圆柱和一个平面的缝隙。轴向间隙有一个非均匀的差距，如图 4 所示，然后我们定义平均值或其代表的数量，适用上述评价方法。举例来说，(5)定义 SM 是在图 4 出现的像透镜功能区域的平均方型间隙。其他定义在大林隆之介等人 4 和 5 的研究出现。显示原尺寸这一个图像的版本图 4. 轴向间隙的宽度轮廓。2.3. 抽泵特性假定压力等温地改变, 在第 i 个转移体积的压力 pi 由下面的公式表示(6)如果 V 是一转移体积的量 , MO 渗漏率经过 O， MI渗漏率经过 I, MMb 渗漏主要成份经过 , MMc 渗漏的较小成份经过经由最小的缝隙并且iO,iI,iMb,iMc 代表上一个和下一个转换容器的数字之间的差别，而这些数字对应于通过标记而编入索引的间隙或路径。平衡各方面的几何抽速，净流量和泄漏导致(7)即 TC 代表一个周期的周期性压力变化。在发生这种情况：螺丝是单线的，则TC 等于 / ，因为经过了一半的循环第 i 个转换容器到了第 i+1 个位置上。（ 6 ）及（ 7 ）可以按照下列周期条件解决：pi t=0=pi1 t=Tc, (i=1,2,3,nm) (8)3. 实验以螺杆式真空泵进行了实验，其尺寸列在表 1 。图 5A 条表明了有关抽泵速度的对比测量和分析预测。图B 表明关于极限压力作为一个转速的函数比较。最终的压力和抽速的测量结果与预测值，在进口压力在超过 100 帕的范围都是可以调节的。表 1. 实验螺杆真空泵的尺寸显示原尺寸这一个图像的版本图 5. 实验的结果和分析的预测之间的比较: (一) 抽泵速度和插入物压力比较; (b) 终极的压力和旋转速度比较。4. 结论结论归纳如下： 1 。对螺杆式真空泵进行了分析，并提出了抽泵特性的分析模型; 2 。通过实验证明了分析模型的正确性。这种模式有满意的精度，可以为实际应用。参考文献1 。第福井县，传译金子，分子气体膜润滑，在：手册中的微/纳米摩擦学，华润新闻，佛罗里达， 1995 年，第 13 页。 559-604 。 2 。华总，香格里拉近日，五城堡，油膜润滑，出版社，纽约， 1980 年。 3 。米长谷川和 Y.玫瑰。体育课。流体 3 3 （ 1991 ），页。 466-477 。全文途经 crossref 4 。汤匙 ohbayashi ，汤匙，泽及米滨口。跨。日本公布。 SoC 的。机械。英文。 b 64621 （ 1998 ），页。 1419 年至 1425 年。 5 。汤匙 ohbayashi ，汤匙泽，每小时宫，对螺杆式真空泵两个分段常数带头角度，跨。日本公布。 SoC 的。机械。英文。 b 65 （ 637 ）（ 1999 年） 3048 年至 3053 年。 6 。耀玫瑰和 E 。板仓。 j.醋酸乙烯酯。 SoC 的。日本公布。 33 3 （ 1990 ），页。 92-94 。毕业设计中期报告题目：LGZ-30 单头螺杆型干式真空泵的建模和仿真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 2013 年 03 月 21 日11.设计（论文）进展状况1.1.单头螺杆真空泵整体方案设计1.1.1.确定螺杆型线(即阴阳转子型线)1.1.2.确定螺杆基本尺寸1.1.3.进排气孔口1.1.4.极限真空度、功率 1.2.转子型线选择及其参数转子齿形型线选择的要求如下：1、具有良好的轴向气密件，横向气密性；2、接触线长度应短；3、面积利用系数原则上应大，但面积利用系数选择还与其它的因素有制约，应综合分析；4、减少或避免漏气三角形，这点与型线种类有关；5、转子具有良好的工艺性，它对螺杆更快的发展有重要的意义 6。基于以上原则及真空泵行业情况综合考虑，本次设计中转子齿型选用单边非对称齿型。根据设计的要求抽速为 30L/S,极限真空度 10Pa。,转子参数选取如下：中心距:A=100mm ；阳转子齿数:Z 1=4；阴转子齿数:Z 2=6；阳转子节圆直径:D 1=80mm；阴转子节圆直径:D 2=120mm；阳转子外径:D 1=125.625mm；阴转子外径:D 2=125.625mm；转子长度:L=190mm；转子长径比:D/L=1.5(直径为转子公称直径 )；阳转子导程:T 1=1.8D=225mm(左旋) ；阴转子导程:T 2=2.7D=337.5mm(右旋) ；阳转子扭转角:300 ；阴转子扭转角:200 ；面积利用系数:C =0.516；n扭角系数:C =0.972；1.3.双螺杆空气泵螺杆尺寸的确定6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+h 1）阴转子节圆直径 d2=d1/（ z2/z1）阳转子根圆直径 Di1=d1/（1-h 2）阴转子顶圆直径 De2=d1/（i+h 2）阴转子根圆直径 Di2=d1/（i-h 1）转子螺杆长度 L=（L/D e1）D e1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（b 1/2r 1）= arctg（b 2/2r 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=30m/s，则阳转子转速 n1=60u1/(3.14D1)=60 30/(3.14 0.102)=5620.0824r/min.阴转子转速 n2=n1/I=5620.0824/(0.6667)= 8429.7021r/min.1.4.绘制整体装配图7图 1 剖面图图 2 左视图图 3 主视图1图 4 俯视图1.5.完成外文翻译1.5.1 选择外文文献Study on the performance prediction of screw vacuum pump1.5.2 翻译：螺杆真空泵的性能预测的研究 2.存在问题及解决措施本课题研究的重点在于真空泵的总体设计。难点在于阴阳转子型线的计算与校核。选择总体设计时一般应考虑以下问题：用方面的问题，如真空泵大小，内部结构，安装环境等系统要求，如压力和流量的大小、循环周期、操纵控制方式等。经济性问题，如使用量，购置及更换成本，货源情况及产品质量和信誉等。尽量采用标准化、通用化及货源条件较好的产品，以缩短制造周期，便于互换和维护。3.后期工作安排3.1.1416 周：设计转子结构并进行 CAD 绘图。3.2.1718 周：整理资料、撰写毕业论文、准备答辩。指导教师签字：年月日111- 毕业设计(论文)开题报告题目：LZG-30 单头螺杆型干式真空泵的建模和仿真系别机电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 18 日- 11. 毕业设计综述（一）：课题研究的目的和意义随着科学技术的发展，真空技术越来越广泛的应用在国民经济的各个领域之中。真空技术的应用，必须以性能优良的真空泵为前提。随着高新技术尤其是 IT 行业的飞速发展，给真空行业也拓展了更为宽阔的发展空间。同时对清洁的、环保的、无油的真空获得设备需求越来越大，无油真空泵的市场前景也越来越好。国外无油螺杆泵以被广泛应用，国内还处于研制阶段，因此国内无油螺杆真空泵具有广泛的发展潜力和市场。总体来说，通过本课题我们可以对螺杆型真空泵的设计、发展趋势以及各种相关的基本原则做出更详细的分析和判断。（二）：课题研究的背景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 10-2Pa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。螺杆式真空泵特点如下： 2 可靠性高。螺杆式干式真空泵零件部件少，没有易损件，因此他运转可靠寿命长。 1操作维护方便 2动力平衡性好。螺杆式真空泵没有不平衡的惯性力，机器平稳地高速运行。 3适应性强。螺杆式真空泵具有强制输气的特点，在宽广的压力范围内能保持较高的抽速， 4排气量几乎不受排气压力影响。多项混输。由于螺杆式真空泵转子齿面留有微小间隙，因而可抽除腐蚀性、有毒、含有粉 5尘、可凝性蒸汽等多种气体。然而我国一些公司正在使用的螺杆型干式真空泵均是从国外进口，价格非常昂贵，所以应用并不广泛，造成这一现象的主要原因由于螺杆转子型线比较复杂，加工难度大，需用特制刀具在专用机床上进行加工，另外，对螺杆干式真空泵体的加工精度也有较高的要求，而国内的加工水平目前还难以达到这个水平。螺杆干式真空泵广泛应用于电子、核能、化工、医药、食品工业等领域。在半导体工业中用于生产芯片、制造液晶显示器、蚀刻、生产 PLASMA 的 CAD 制程。在核工业中用于反应堆及核工业真空获得；化工上用于真空蒸馏及溶剂萃取高效回收溶剂，在脂肪酸生产中用来消除水污染，清除喷射器中的阻塞物；医药工业中用于回收药物及其药物中间体，为人- 2造器官生产提供清洁无菌条件；食品工业中用于香料、香精浓缩、食品包装等。 1应用范围极为广泛。且干泵的种类很多，目前已开发出来的有爪型泵、涡旋泵、往复活塞泵、螺旋泵等。（三）：国内外研究现状及发展趋势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春笋般迅速发展起来，其中日本、美国、法国、德国最为先进。美国 Varain 公司生产的 DVP 系列产品，其真空度可达到 10-2Pa,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Sterling SIHI 公司在 1997 年研制成功的 SIHIdry 是世界上第一台真正意义上的干式真空泵，他能满足流程工业中最苛刻的要求，该产品荣获“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密封以保持良好性能，他们同时也是无油真空泵的典型产品。3国外关于螺杆干式真空泵研究有许多内容。英国 Rietschle 有限公司根据螺杆式压缩机原理设计出了一种双螺杆式真空泵，采用了许多新技术，并已形成批量生产，该公司已成为时间低压与真空技术中的领军人物之一。美国 Tuthill 真空设备有限公司 2002 年推出一款用于气体处理的新型 Kinney 干式螺杆真空泵，该 KDPH-120 型螺杆式真空泵采用可变啮合设计，比其他类 TJ 的真空泵耗能减少约 30%。普旭是全球最有影响力的真空设备制造商之一，为客户提供了数量众多真空泵及真空系统。普旭 BUSCH 的无油螺杆真空泵系列于 2003 年通过了应用材料公司美国实验室测试。应用材料公司在美国实验室将普旭 BUSCH 的无油真空泵系列与其设备安装在一起进行测试，经过一年检测，结果证明普旭真空泵系列与其设备结合测试的效果最好。之后普旭又于 2004 年推出了表明经过特殊强化的螺杆型真空泵系列，可以抵抗目前已知的绝大多数活泼气体的腐蚀。全球领先的真空和尾气处理技术的生产厂商 Edwards 公司发布一系列在苛刻的化学、石化和制药工艺过程中提供出色真空性能的全新干泵设备。易于使用的 CXS 泵采用尖端的锥形螺杆技术，具有卓越的可靠性，而且安装简单、环保并提供改进的液体和固体处理能力。因此，这些设备的运行成本符合经济原则，且用户可以优化其真空工艺，并最大限度地降低总体购置成本。 4另外还有其他一些文献对螺杆型真空泵的性能方面进行了较多的研究。国内，有关螺杆型真空泵的研究文献很少，只有上海博汇真空设备有限公司的周宝洪研制了一种干式真空泵 5，并申请了专利，但是并未见有成品报道。我国在螺杆转子型线设计方面很欠缺，生产泵的自动化程度不高，精度也不高，只能依赖进口。2. 本课题研究的主要内容和采用的研究方案、研究方法或措施与螺杆式压缩机类似，如下图所示：- 3螺杆式真空泵的工作过程可分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子的旋转，每对相互啮合的齿相继完成相通的工作循环，现在以一齿来说明。吸气过程 1螺杆真空泵的吸气过程。阳转子逆时针方向旋转，阴转子按顺时针方向旋转。下方转子端面是吸气端面，上为排气端面。吸气过程即将开始的转子位置。在这一刻，这一对转子前端的型线完全啮合，且即将与吸气口连接。随着转子开始转动，由于齿的一端逐渐脱离啮合形成了齿间容积，这个齿间容积又仅与吸气口连通，因此气体便在压差作用下流入其中。在随后的转子旋转过程中，阳转子齿的齿槽中脱离出来，齿间容积不断扩大，并与吸气孔保持连通。吸气过程结束时，其最显著的特点是齿间容积达到最大值。随着转子的旋转，所研究的齿间容积不会再增加。齿间容积在此位置与吸气孔口断开，吸气过程结束。压缩过程 2螺杆泵的压缩过程。转子于端面是排气端面。在这里，阳转子沿顺时针方向旋转，阴转子沿逆

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