螺桿干式泵轉(zhuǎn)子型線研究及工作過(guò)程數(shù)學(xué)模擬.pdf

1、近年來(lái)在半導(dǎo)體工業(yè)和液晶顯示器制造工藝中,對(duì)清潔真空環(huán)境的要求越來(lái)越高.如在半導(dǎo)體的等離子增強(qiáng)氣相沉淀(PECVD)和反應(yīng)離子刻蝕(RIE)工藝中,在液晶生產(chǎn)上使用的蝕刻制程和生產(chǎn)TFT熒幕電漿(PLASMA)的CVD制程中,不但要求環(huán)境清潔,而且還需要抽除大量含有微小顆粒及粉塵的反應(yīng)生成氣體.這些問(wèn)題都不是傳統(tǒng)的有油泵所能解決的.該文的研究對(duì)象—螺桿式干式真空泵,抽氣腔內(nèi)無(wú)任何工作液,保證了被抽空間不受污染;無(wú)油蒸汽排放,保證了外部環(huán)

2、境的清潔.由于陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒面間留有間隙,因而可以抽除含有粉塵,或有腐蝕性,有毒的氣體.在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下,作者主要著重于以下幾個(gè)方面的研究.陰陽(yáng)螺桿的型線研究.螺桿端面型線采用雙邊對(duì)稱圓弧型線,推導(dǎo)出嚙合原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式,建立幾何模型推導(dǎo)出端面型線方程,繼而推導(dǎo)出螺旋齒面方程.編制通用的繪圖程序,繪出端面型線并求出各段型線上端點(diǎn)的坐標(biāo)值,以便加工制造.幾何特性的研究.包括轉(zhuǎn)子的齒間面積和面積利用系數(shù)的計(jì)算,齒間容積的計(jì)算,齒間容積隨陽(yáng)轉(zhuǎn)子

3、轉(zhuǎn)角變化的方程,幾何抽速公式的推導(dǎo),利用數(shù)值方法求解陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的接觸線長(zhǎng)度.工作過(guò)程的數(shù)值模擬.以單個(gè)齒間容積為研究對(duì)象,以陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)—轉(zhuǎn)為研究過(guò)程,考慮氣體通過(guò)各泄漏通道的泄漏和氣體與螺桿間的對(duì)流換熱,建立了描述齒間容積內(nèi)氣體壓力、溫度、質(zhì)量和傳熱量的微分方程組,并應(yīng)用四階龍格—庫(kù)塔法進(jìn)行求解.得到氣體壓力、溫度、質(zhì)量和傳熱量隨陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的曲線.根據(jù)得出的數(shù)據(jù)計(jì)算出壓縮比、泄漏百分?jǐn)?shù)等參數(shù).最后對(duì)泵的實(shí)際容積流量、容積效率、壓縮功率及