机械设计说明书-2XZ-4型旋片式真空泵的设计

题目：2XZ-4型旋片式真空泵的设计n=1。电动机的实际功率为所以电动机的选择符合要求。3.4轴的计算3.4.1联轴器的选择已知参数：电机型号YS711-4，P额=0.55kW，n=1400r/min,电动机的轴伸直径d=14mm；a.类型选择：为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器；联轴器的结构及安装固定结构如图3.1图3.1旋片泵联轴器实际结构图载荷计算：公称转矩T=9.55×10×0.55/1400=3.751N·m由表4.1查得KA=1.3，故计算转矩Tca=Ka·T=1.3×3.751=4.8763N·m。表3.1工作情况系数KA工作机KA原动机分类工作情况及举例电动机汽轮机四缸及四缸以上内燃机双缸内燃机单缸内燃机Ⅰ转矩变化很小，如小型离心泵、发电机1.31.51.82.2Ⅱ转矩变化大并有强烈冲击载荷，如无飞轮的活塞泵3.13.33.64.0b.型号选择:从GB/T5272-1985中查得HL1型梅花型弹性联轴器的许用转矩为45，许用最大转速为1500r/min，轴径为14mm之间，故合用3.4.2轴的强度校核轴受有不大的弯矩，这里只按轴所受的扭矩来计算轴的强度。轴的扭转强度条件为式中:扭转切应力，MPa;见表4-3。T轴所受的扭矩，；WT轴的抗扭截面系数，；n轴的转速，;P轴传递的功率，;d计算截面处轴的直径，；表4-3轴常见几种材料的及A0值轴的材料Q235-A、20Q275、354540Cr、3Cr13/MPa15～2520～3525～4535～55A0149～126135～112126～103112～97说明：表中值是考虑了弯矩影响而降低了的许用扭转切应力。在下述情况时，取较大值，A0取较小值：弯矩较小或只受扭矩作用、载荷较平稳、无轴向载荷或只有较小的轴向载荷、轴只做单向旋转；反之，取较小值，A0取较打值。此次设计，采用45作为轴的材料，故可取A0=115。由上式可得轴的直径式中。这样求出的直径，只能作为承受扭矩作用的轴段的最小直径dmin,故dmin=5.83mm。对于直径d100mm的轴，有一个键槽时，轴径应增大5%～7%，故d=（1+7%）dmin=6.23mm<14mm，由此，联轴器所联接的轴的强度足够。42XZ-4型旋片式真空泵的注意事项2xz-4型旋片式真空泵系双级直联结构旋片真空泵(以下简称泵)。它有偏心地装在泵身腔内的转子，及转子槽内的两旋片。转子带动旋片旋转时，旋片借离心力和旋片弹簧的弹力紧贴体;腔容积周期性地扩大而吸气，排气腔容积则周期性地缩小而压缩气体，借压缩气体压力和油推开排气阀排气，从而获得真空。2xz-4型泵装有气镇阀。其作用是向排气腔充入一定量空气，以降低排气压力中的蒸汽分压强，当其低于泵温下的饱和蒸汽压时，即可随充入空气排出泵外，而避免凝结在泵油中。具有延长泵油使用时间和防止泵油混水时间。但气镇阀打开时，极限真空将有所下降，温升也有所提高。泵应安装在清洁、平坦、干燥和通风良好的场所，尽量保持泵温在15℃-40℃为宜。泵装有手柄、橡胶机脚，除运输及用于移动装置外，只要安放平稳即可。安装在精密仪器设备上使用，可安装尺寸，采用螺钉固定。装接电源时，应按电机标牌的规定接线。应注意电机旋转方向与支座上的箭头方向应一致，即从电机风扇一端看，叶轮应为顺时针转，如转向不符，对单向电机，将出线K1与K2调接，对三相电机，只要将三根出线中的任意两种对调即可。为使用安全，应装接地电线。连接被抽容器的管道，其直径应不小于泵的进气口直径，且管道应短和弯头少，以减少10托以下的抽速损失。管道、被抽容器及联接处应密封无泄漏。当泵敞通大气起动时，排气口会有少量油雾排出，如恐影响工作环境，可用软管将排出油雾引出至室外。泵有防止停泵后返油和保持泵口真空的措施，一般无须在泵口装接电磁阀。泵及其四周环境应经常保持清洁，防止杂物进入泵内。泵的运转过程中，油箱内的存油量不得低于油标中心。不同种类和牌号的真空泵油，不可混合使用。泵在使用中，因系统损坏等特殊事故，进气口突然暴露大气时，应尽快停泵，并切断与系统连接的管道，防止喷油、污染场地。泵由于存放或使用不当，水份或其它挥发性物质进入泵内而影响极限真空时，可开气镇阀净化之。当泵油受到机械杂质或化学杂质污染时，应更换泵油。换油步骤如下：先开泵运转约半小时，使油变稀，停泵！旋下放油塞，放出脏油，再敞开进气口运转1-2分钟，此间可从进气口缓缓加入小量清洁的真空泵油，冲洗泵芯。脏油放回后，将放油塞旋上，并拧紧：旋下加油塞，利用漏斗，从加油口加入清洁的真空泵油，旋上加油塞。查看油位时，以停泵时注油至油标中心为宜。过低对排气阀不能起封油作用，影响真空度。过高，啃了个会引起通大气启动时喷油。运转时，油位有所升高，属于正常现象。油采用规定牌号的清洁真空泵油，从注油孔加入。加油完毕后，应旋上螺塞。油宜经过滤，以免杂物进入，堵塞油孔。泵可在通大气或任何真空度下一次起动，泵口如装接电磁阀，应与泵同时动作。环境温度过高时，油的温度升高，粘度下降，饱和蒸汽压会增大，会引起极限真空有所下降，特别是用热偶计测得的全压强。如加强通风散热，或改善泵油性能，极限真空可得到改善。检查泵的极限真空以压缩式水银真空计为准，如计经充分预抽效验，泵温达到稳定，泵口与计直接接通，运转30分钟内，将达到极限真空。总压强计测得之值与泵油和真空计、规管误差有关，有时误差甚至可能很大，只能作参考。如相对湿度较高，或被抽气体含较多可凝性蒸汽，接通被抽容器后，宜打开气镇阀，运动20~40分钟后关闭气镇阀。停泵前，可开气镇阀空载运动30分钟，以延长泵油寿命。泵不用时，应用橡皮塞帽，把进、排气口塞好。以免脏物落入泵内。倘若泵在工作过程中被污染，则须进行拆洗。这项工作需要慎重。注意拆装步骤，以免损坏机件。52XZ-4型旋片式真空泵常见故障和排除5.1旋片式真空泵的保养、拆卸及其装配5.1.1旋片式真空泵的保养（1）泵及其四周环境应经常保持清洁，防止杂物进入泵内。（2）泵的运转过程中，油箱内的存油量不得低于油标中心。（3）不同种类和牌号的真空泵油，不可混合使用。（4）泵在使用中，因系统损坏等特殊事故，进气口突然暴露大气时，应尽快停泵，并切断与系统连接的管道，防止喷油、污染场地。（5）泵由于存放或使用不当，水份或其它挥发性物质进入泵内而影响极限真空时，可开气镇阀净化之。当泵油受到机械杂质或化学杂质污染时，应更换泵油。换油步骤如下：先开泵运转约半小时，使油变稀，停泵！旋下放油塞，放出脏油，再敞开进气口运转1-2分钟，此间可从进气口缓缓加入小量清洁的真空泵油，冲洗泵芯。脏油放回后，将放油塞旋上，并拧紧：旋下加油塞，利用漏斗，从加油口加入清洁的真空泵油，旋上加油塞。（6）泵不用时，应用橡皮塞帽，把进、排气口塞好。以免脏物落入泵内。（7）倘若泵在工作过程中被污染，则须进行拆洗。这项工作需要慎重。注意拆装步骤，以免损坏机件。拆装步骤如下：5.1.2旋片式真空泵的拆卸(1)放油。 (2)松开进气咀压板螺钉、气镇阀压板螺钉，拔出进气咀和气镇阀。（3)拆下油箱。(4)拆除止回阀开口肖，拆下止回阀叶轮。(5)拆除支座与泵身的连接螺钉，拆下泵部装件。(6)松开前后盖螺钉，拆下前、后泵盖。拔出两转子，旋片及弹簧。切勿损坏零件的工作表面及定位孔。5.1.3旋片式真空泵的装配(1)擦净零件，疏通油孔(2)把旋片及弹簧装入高级转子槽内后，把高级转子装入泵身内，装上高级泵盖、肖、螺钉、键、轴套等，用手旋转，应无滞阻和明显轻重。(3)低级转子装配同上。(4)装止回阀叶轮部件，应使止回阀平面对准进油咀孔。用于轻轻挡住叶轮并旋转转子，油孔应时开时闭，调整阀头平面最大开启高度为0.8-1.1mm。(5)装上泵部的排气阀、挡油板等零件。(6)把泵部件、键、轴套、电机装在支座上。(7)装油箱。(8)插入进气咀、气镇阀、装上压板，螺钉紧固。注意：1)装配时，各摩擦面应涂上清洁的真空泵油。2)记住零件的原装配位置，可减少跑合时间。3)紧固体应无松动，紧固时应均匀施力。4)对磨损零件应检查，并酌情修理或调换。5)总装结束后，可以从泵进气口加入少量泵油，然后用手转动，转动时，手的感觉应是阻力均匀，无明显阻滞现象。6)观察运转情况和泵口测量极限真空，不合要求时，应加以调整。7)在检修泵的同时，亦应对系统管道，阀门和电机等加以清理检修。5.1.3旋片式真空泵常见故障及其排除方法如下：a.极限真空不高及其排除：(1)油位太低，使不得对排气缸起油封作用，旋去加油螺塞后有较大排气声，并有油雾，证实油位太低，加油即可排除。(2)油为可凝性蒸汽净化而导致之真空度上升，可开气镇污染或换新油。(3)泵口外接弹道、容器、测试量具弹道接一品透气，大漏时，旋去加油螺塞有大的排气声，并有气和油雾排出，应找漏，肃清之。(4)吸上呼吸道或气镇阀橡胶件拆卸不当，败坏或老化应调整或更替。(5)油孔阻塞，真空度上升，可放油拆下油箱，松开油腔滑调压板，插入进油腔滑调，畅通油孔，放量不要用纱头擦整机。(6)真空零碎有重大净化，囊括容器、弹道等，应予荡涤。(7)旋片绷簧断裂，应予调新。(8)旋片、转子或衬套磨损，应予审查，修整或调换。(9)泵温过高，这岂但使油粘度上升，饱和蒸气压升高，还可能造成泵油裂解。应改善透风结冰，升高条件热度。如所抽气体热度太高，应予先结冰后再进入泵内，条件热度高，应放量采纳较好的高速真空泵油或3#放散泵油。(10)因为整机的变形磨损或挪动使止回阀头的最大开启高低升高乃至使不得开启，进油过少而使真空度升高，应调整，详见拆卸全体。b.真空泵喷油:审查油位是否过高，油气结合器有无泵油或杂品，挡油板地位是否错误、牢固、吸气口、气镇阀的垫好，减雾器是否装好。c.漏油:查看放油螺塞、油标、油箱垫片是否败坏或拆卸不当，有机玻璃有无过热变形，应调整更替或升高油温。泵与支座的联接螺丝未垫好，未拧紧，油封拆卸不当或磨损，也会漏油，但不会净化场地，不重大的可接续运用，重大的应更替油封、垫圈或调整拆卸。旋片真空机组d.噪声过大:可因旋片绷簧断裂，进油量增大，轴承磨损，整机败坏而有所增大，应审查，调整或更替。旋片运动不畅也会导致噪声增大，条件热度高，旋片热收缩，旋片薄厚与旋子配合过紧时应把旋片改薄，薄厚间隙可为0.09-0.14mm。e.返油:止回阀未关好，停泵后油位很快上升，可再开再停，视察变迁或拆开审查，止回阀头老化变形松动，调换之。二泵盖内油封拆卸不当或磨损或老化松动，调换之。泵盖或转子立体夹板气坦，修整。f.泵油发黑，油温较高，可因油封外圆松动:与旋子产生附着导致，应及时更替油封，免得败坏旋片，油封外径应予测量，宜选大一点的。6总结由于目前对旋片式真空泵的相关研究比较少，本文对旋片式真空泵只是进行了初步的研究工作。本设计论文是2XZ-4旋片式真空泵的设计过程。设计内容主要涉及到机械运动学、机械设计学、材料力学等多方面的内容。这次设计，贯穿了我们大学四年学校的基本专业学科，不仅巩固了我所学过的知识，还扩大我们的知识面。在设计过程中，通过老师的指导和督促，我明白了设计的重点所在，并掌握了设计的方法在于整体把握，分布设计。由于设计中涉及到真空泵系统的设计和工程绘图，所以通过设计，我掌握了设计的流程和方法，增强了以后的设计观念和设计方向，掌握了绘图中的一些技巧，提高了熟练度。总之，通对过2XZ-4旋片式真空泵的设计，对常用真空泵要求有了深刻的理解和认识，掌握了真空泵结构特点选择，及设计计算方法，扩张了我的知识面，为以后的工作打下了坚实的基础。致谢四年前，我怀着对大学一如往昔的深爱、向往与期待重新踏入校园。四年后，“文以治国、工以立、商以富国”的信念，让我必须满怀使命、挺起胸膛的说：“我们，以及我们正在把握和即将把握的企业，理应成为中国经济崛起的脊梁。”四年充实的生活告诉我，民族需要掌握先进理念、具有国际视野、熟悉具体环境的实战先锋；也告诉我，只有不断经历考验、挫折、甚至失败，才能逼近我们最终的理想。生于斯时，长于斯境，唯有以双倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的执着来完成原赋的使命。四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。在此，首先要对我的恩师，致以最深的感谢。在我懵懂时，他用振聋发聩的棒喝让我警醒；在我迷失时，他用循循善诱的教诲抹去我心头的尘埃；在我痛苦时，他的精神力量让我在心底始终拥有支撑。生有吾父，教有吾师，幸甚。在论文的写作过程中，我要感谢我的同窗、朋友们，在最后时刻对文章的指导，他们起到了决定性的作用，是他们用最真挚的情感和最实际的援助，帮我渡过了一处处的难关，没有他们论文就无法顺利完成。另外，我还要感谢图书馆的各位老师，在校图书馆查找资料的时候，他们给我提供了很多方面的支持与帮助。主动帮我推荐资料和图书，使我接触到了许多该方面的书籍，对后期论文的写作起到了决定性的作用。最后要感谢的是我的父母，他们期待的目光、未来的责任和时时可以寻求的慰藉，是我不断进取的力量源泉。参考文献[1]杨乃恒.真空获得设备[M].北京:冶金工业出版社1996.[2]姜燮昌.中国的真空工业[J].92年国际真空产业展特别讲演，日本真空工业会，1992[3]何壁生.旋片真空泵的漏油成因与防止[J].真空，1994[4]刘玉魁田砚中国真空获得设备的进展[J].1991[5]胡焕林.H-150A型滑阀真空泵低噪声设计，中国真空获得与测量专委会论文[6]曹羽.高压差工作用气冷式罗茨真空泵设计及其性能[M].真空，1991[7]荣道发.干式机械真空泵综述[J].真空，1991,[8]姜燮昌.赴关真空泵技术和贸易考察报告[J].真空协会通讯，1994[9]姜燮昌.日本真空工业[J].真空，1996[10]富家宏.旋片式机械真空泵的设计计算及测量[M].1992[11]