爪型干式真空泵的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、伴隨著工業(yè)5.0的到來，工業(yè)上對真空泵的需求與日俱增，使用者對其要求也越來越高。爪型干式真空泵是眾多干式真空泵中的一種，目前被廣泛應(yīng)用到航天、半導(dǎo)體、制藥、化工等行業(yè)。由于國內(nèi)對爪型干式真空泵的研究工作起步比較晚，因此國內(nèi)市場所使用的高端泵仍然需要從外國進口，因此價格也明顯的高于國外。為了滿足高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和特殊使用場合的需求，國內(nèi)有多所高校和科研院所致力于開發(fā)、研究爪型干式真空泵。本論文以爪型干式真空泵為研究對象，對單級爪型干式真空泵的

2、整體結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子型線設(shè)計以及密封問題等內(nèi)容進行了深入的研究和探討。
　　主要完成了以下工作:(1)論文介紹了國內(nèi)外針對干式真空泵的一些研究現(xiàn)狀，闡述了干式真空泵的概念和分類以及爪型干式真空泵的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作過程;(2)對爪型干式真空泵的整體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵零部件進行了設(shè)計。主要包括泵腔的設(shè)計、轉(zhuǎn)子的設(shè)計、傳動軸的設(shè)計、校核及受力分析，密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、齒輪以及電機的選擇;(3)設(shè)計了一種新型爪型干式真空泵轉(zhuǎn)子?，F(xiàn)有的爪型干式真空泵轉(zhuǎn)子在

3、位于爪頂與爪頂端圓弧相連接的地方會有兩個尖點，完成的是點與曲線相嚙合的工作過程，這種工作過程會產(chǎn)生很多弊端。針對這個問題本論文巧妙的將尖點去掉，使得轉(zhuǎn)子在工作過程中避免了點與曲線的嚙合，從而完成圓弧與曲線相嚙合的工作過程;通過輕量化設(shè)計使得轉(zhuǎn)子重量減輕了1/4到1/5，有效地減少了原材料消耗并使其在工作中降低了能耗;對轉(zhuǎn)子的動平衡進行了分析，并通過Pro/e軟件驗證了改進后轉(zhuǎn)子的平衡性;把爪型干式真空泵工作特性模擬的壓力場、溫度場的分布

4、作為加載條件，利用有限元分析軟件得到了在介質(zhì)壓力作用下轉(zhuǎn)子所受的應(yīng)力情況。(4)將新型磁流體密封技術(shù)應(yīng)用到爪型干式真空泵中。介紹了新型磁流體密封技術(shù)的原理，設(shè)計了新型磁流體密封結(jié)構(gòu)并裝配到爪型干式真空泵上，利用ANSYS有限元分析軟件對所設(shè)計的新型磁流體密封結(jié)構(gòu)進行了磁場分析，驗證了新型磁流體密封技術(shù)滿足密封耐壓要求，并通過對比試驗驗證了磁流體密封技術(shù)性能的優(yōu)越性。
　　通過對爪型干式真空泵進行優(yōu)化設(shè)計，其性能得到顯著提升，為后續(xù)