LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计【6张图/14000字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份，33页，14000字左右。
开题报告一份。
中期报告一份。
外文翻译一份。

图纸共6张，如下所示
A0-螺杆腔.DWG
A0-装配图.dwg
A1-齿轮腔.dwg
A2-左端盖.dwg
A2-阳转子.dwg
A2-阴转子.dwg

LWG-150双头螺杆型干式无油真空泵的设计
摘 要
干式双螺杆真空泵是一种容积式无油真空泵，具有结构紧凑，抽速大，真空度高，可直排大气，使用寿命长，自吸能力强，无易损件，运转可靠，维修维护方便，动平衡性好，振动小，无压力脉动与噪音，可高速平稳的一作，适应性强，还可用于多相混输，无喘振现象，易于实现连续排气等诸多优点，因此厂泛的应用于冶金、电子、化学、食品、医药、环保等工业生产部门。国外已发展出诸多此类真空泵产品，而在我国的发展却相对落后。虽然我国对无油真空泵的需求日益增长，但是许多跨国公司的真空泵产品却在我国的高端真空泵市场中占据了主导位置。因此，自行研究经济可行、运转可靠的无油真空泵意义可见一斑。为了适应我国开发研究生产螺杆真空泵的需要，本文对双螺杆真空泵的设计型线组成问题等内容进行了的研究与探讨。

关键词：双头干式真空泵；螺杆；型线

LWZ-150 Double-Headed Screw Type Dry Vacuum Pump
Abstract
The oil-free twin-screw vacuum pump is a new kind of rotational positive displacement pump.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. It is outstanding for its excellent efficiency, high vacuum, exhausting to the air directly, a long life, good sucking, reliable work, convenient maintenance, favorable dynamical balance, light vibration, no pressure fluctuate and noise, work placidly with high speed, strong adaptability, mufti-phase duties, no quiver, easy to continuous exhausting, etc. It is used widely in industrial territory of metallurgy, electron, chemistry, pharmacy, food and environment, and so on. At present, all over the world have been trying their best to develop oil-free vacuum pumps, but our country has been fallen behind other countries. Although the demand of the oil-free vacuum pumps has been experiencing a rapid growth, the products of many multinational companies take up the major market share of dry compression vacuum pumps and high vacuum pumps. Therefore it is very significant to develop economical, feasible and reliable dry-running vacuum pumps by us. For the sake of requirements of developing and researching in our country, the paper investigates the meshing theory of twin-screw pump, buildup of the rotors' curve, and leaks.

Keywords：dry(oil-free)vacuum;pump;screw

目 录
1 绪论 1
1.1概述 1
1.2课题背景及研究意义 1
1.3 螺杆泵的应用及特点 3
1.4螺杆真空泵在国内外的研究现状与发展方向 4
2 螺杆双头干式真空泵转子型线的研究 6
2.1 常见转子型线比较 6
2.2 多头双边对称圆弧型线 8
2.2.1 转子型线要素 9
2.2.2 转子型线设计原则 10
2.2.3 多头双边对称圆弧型线方程 11
3 螺杆双头干式真空泵工作原理 14
3.1 吸气过程 14
3.2 压缩过程 15
3.3 排气过程 15
4 螺杆双头干式真空泵设计计算 17
4.1 螺杆基本尺寸 17
4.2 排气量 19
4.2.1 理论排气量 19
4.2.2 实际排气量 20
4.3 进排气孔口 20
4.3.1 轴向进气口 20
4.3.2轴向排气口 21
4.4 极限真空度、功率及冷却水量 21
4.5 轴的强度计算 21
4.6 同步齿轮的设计计算 22
4.6.1齿轮尺寸计算 22
4.6.2齿轮强度校核 23
5 结论与展望 24
参考文献 25
致谢 26
毕业设计（论文）独创性 27
毕业设计（论文）知识产权声明 28

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Sterling SIHI公司在1997年研制成功的SIHI dry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。