PAGE ０ 真空罗茨泵结构设计 PAGE 3 目 录 中文摘要 1 英文摘要 1 1. 引言 3 1.1 绪论 3 1.2 我国罗茨线 我国罗茨泵与国外先进水平相比的差距 4 1.4 罗茨线 设计内容、步骤和目的 5 2. 罗茨泵的工作原理及其结构特点 7 2.1 罗茨泵的工作原理 7 2.2 罗茨泵的结构特点 8 2.3 罗茨泵的应用及实物图 9 3. ZJ-600型罗茨真空泵的主要零件及结构设计 11 3.1 罗茨线斜齿圆柱齿轮传动设计 15 3.4转子体设计计算 19 3.5轴的结构设计计算 23 3.6轴承选取设计计算 27 3.7 ZJ-600型罗茨线 罗茨真空泵设计 摘 要：本设计旨在对罗茨真空泵的整体结构进行设计，并对罗茨真空泵的结构进行多方面的改进。首先，针对罗茨真空泵噪声过大的问题，本设计采用了一副同步齿轮传动。保持转子之间的相对位置不变，保证转子和齿轮在轴上的适当径向位移，加强轴的刚度，保证足够的润滑油供应，以降低罗茨真空泵的噪音；第二，罗茨真空泵的密封是油封，会把一些油带入真空室，污染真空室。在本设计中，罗茨真空泵的密封部分采用机械密封。垂直于轴的一对或多对相对滑动表面在流体压力或补偿器的弹性力下固定在一起，并装有辅助密封，以确保没有油或水蒸气进入真空室；第三，罗茨真空泵的泵身和转子由铸铁制成，在潮湿的环境中容易腐蚀，造成腐蚀。转子之间的间隙越来越大，这极大地影响了罗茨泵的效率和寿命。该设计在泵体和转子表面镀镍，防止了泵体和转子的腐蚀。通过以上几个方面的改进，与原罗茨泵相比，性能有了一定的提高。 关键词：罗茨真空泵；噪声；转子型线；密封 Abstract： This design is ZJ-600 vacuum pump to the overall structural design, and structure for the roots pump to improve several aspects: First, while working for roots vacuum pump the noise big problems, the design uses a pair of synchronous gear transmission, make the rotor position relative to remain unchanged between rotor and gear, guarantee the shaft positioning of the radial displacement moderate, while strengthening shaft rigidity, ensure lubricating oil supply, to reduce the noise. Second, sealing in roots vacuum pump is the oil seal, and it will be part of the oil into the vacuum chamber with pollution, this design roots vacuum chamber the sealing parts , and bates vacuum pump use of mechanical seal, rely on a pair of perpendicular to the axis or more relative sliding face in fluid pressure or compensation under the action of the elastic institutions, and matches by keeping joints and ensure assisting sealing no oil or water vapor into the vacuum chamber; Third, vacuum pump for roots pump body and rotor is made from cast iron, in damp environment very susceptible to corrosion, causing the rotor clearances between greaten, greatly influenced roots pump efficiency and life, this design through in the pump body and rotor surface coated with nickel to prevent the pump body and rotor corrosion. Through the above aspects of improvement, and the original roots pump, it will have a certain performance compared to improve. Keywords : roots pump； noise； rotor profile；seal 引言 1.1 绪论 改革开放30多年来，我国真空设备行业取得了长足的发展和巨大的进步。不仅在产值和产量上，而且在品种、规格和综合技术水平上都取得了相当大的成就。特别是第九个五年以来，各行业企业抓住机遇，调整产品结构，大力推进技术创新，促进了国民经济建设、科技发展和科技进步。国防高新技术。高新技术的发展和应用促进和推动了真空设备行业的发展和升级。高新技术的发展离不开真空技术。近年来，我国真空设备行业加强了行业内的对外交流和交流，无论是整个行业与国外同行业的比较，还是行业的对比，都暴露出我们存在的问题和分歧。虽然中国的真空设备行业面临诸多问题和困难，但也面临着巨大的机遇。因此，必须把发展中国的真空设备产业作为振兴民族工业的责任，扩大中国真空设备制造业在世界的影响力。外资企业的进入和成功已成为不争的事实。在日本，真空定位，德国贵族扩张在中国，其他知名西方制造商也在寻找合作伙伴，在中国建立制造基地。他们有巨大的食欲和鲸鱼吞食真空设备的市场。中国真空设备行业应努力提高产品质量，提高产品的可靠性和耐久性，赢得国内客户的信赖。其次，要力求完善售后服务，从零件到螺丝尽最大可能满足，并且响应速度快。第三，我们应该发挥我们的低成本优势，赢得质量比价格，合理的价格，可靠的质量，不怕任何人来识别货物。第四，必须树立民族积极精神，推动国内真空产品，通过实践，说服和证明国内真空产品的优势。在当前的真空发展趋势下，我们应该努力保护我们的真空产业，同时，我们绝不是封闭的。尽可能吸收国外先进技术，提高产品档次，是缩小我国与国外产品差距的捷径。要加强与国外知名厂商的合作，从高起点吸纳技术，实施一步战略；呼吁真空设备行业实施战略整合；建立行业自律法规；自我保护和自我保护。中国真空设备产业的未来之路需要由行业内的企业家铺平，付出艰辛的努力铺平道路，铺平道路，使之成为一条上升的道路。 1.2 我国罗茨真空泵的现状 根真空泵按用途可分为三大类，一种是普通的罗茨泵，包括无溢流阀A型ZJP和无溢流阀ZJ型，泵速30~200 L/s。通用罗茨泵广泛应用于制药、化工等行业的真空冶金、真空镀膜、真空浸渍、蒸馏、精馏等领域。二是ZJQLQ系列风冷罗茨真空泵，风冷罗茨线 L/s。由于空冷罗茨真空泵采用一种结构，保证了泵在运行过程中的压缩热达到完全平衡，泵的最大允许压差可达8.7 XPa，并可直接排放到大气中。气冷罗茨泵广泛应用于大负荷、短空抽时间、粗真空度高真空度大抽速、普通罗茨泵不可接受负荷等场合。第三，ZBK或LS水冷罗茨真空泵，用于造纸工业和工业除尘行业。生产普通罗茨真空泵的厂家有数百种不同的强度，所以罗茨真空泵的质量差别很大。在无功罗茨泵性能指标方面，对于抽油率为1200 L/s的罗茨泵，其最大零流量压缩比和最大允许压差为1200 L/s，而修订后的工业标准JB 7674/T-2005规定的零流量最大压缩比为50，最大允许压差为50。5000帕但大多数企业1200 L/s的零流量最大压缩比仅为40左右，最大允许压差仅为3500 Pa。部分企业采用较好的转子设计线和数控设备对泵的主要部件进行加工，使这两项指标完全匹配，零流量最大压缩比大于55，最大允许压差不小于5300 Pa。基本达到莱伯德RA 7001的水平。 1.3我国罗茨泵与国外先进水平相比的差距 对国产通用罗茨泵与国外的技术经济指标进行比较(以600 l/s为例)，从表1可以看出，国产优质泵在泵速、极限压力、最大压差、能耗等主要技术指标上接近国外泵的水平，表明我们的设计水平和工艺水平有了很大的提高。反映罗茨泵抽运能力的性能指标。零流量最大压缩比最大允许压差。目前，国内只有少数几家泵厂可以与之相比较，其他厂家普遍较低。噪声指数偏高，表面间隙大。在转子动平衡、齿轮加工技术、联轴器等方面，以及轴承、电机等机电设备的采购等方面，还有许多工作要做。在减轻重量和成本，以及在设计方面，包括在结构和材料方面，也存在着差距。外观质量国外罗茨真空泵外形美观，零件间不对齐不超过1mm，表面不涂油灰，表面质量好，国产罗茨真空泵外表面粗糙。许多厂家在泵出现前通过铺上厚厚的一层油灰来弥补浇铸表面的缺陷。轴封寿命一般较短。国产油封质量差是造成漏油的重要因素之一。上海一家公司使用莱伯德公司的RA 7001泵。经过五年多的使用，油封在拆卸和重新组装后仍然没有泄漏。造成漏油的另一个原因是设计结构、加工精度、零件互换性和产品质量稳定性。振动和噪音。由于生产条件的限制，国内许多厂家未能实现良好的动平衡、加工精度、齿轮精度、轴承安装方式和转子加工精度，这不仅造成了罗茨泵的振动噪声，而且直接影响到其运行的可靠性，特别是在高压差动运行可靠性方面。国产电机的高噪音也是造成泵机噪声的一个重要因素。。 表1.1 表1.1 国产普通罗茨泵技术指标与国外泵的对比表 · 1.4 罗茨真空泵的发展趋势 真空泵应提高其综合性能质量。通过提高齿轮精度、转子加工平衡和动平衡精度，减少轴承腔油对泵工作腔的回流油，选择合理的间隙，改进轴承安装方法，可以提高罗茨泵的可靠性。根据行业发展的需要，罗茨真空泵的发展方向应是：真空泵，全干齿根真空泵，高速高压压差真空泵，二级和罗茨线 设计内容、步骤和目的 设计的主要内容包括齿形真空泵几何抽速的计算，然后根据计算的几何抽速计算转子半径。这次设计的罗茨真空泵的转子外形是圆弧转子。由于该生产线工艺简单，抽气效率高，成本低。在设计了转子尺寸后，进一步设计了转子的总长度。根据电机的转速和功耗，选择电机模型。在设计了电机模型和转子尺寸之后，对电机和两个齿轮的位置、轴尺寸的选择、轴承的选择、联轴器的选择进行了研究。泵油的选择、油系统的设计、泵盖的设计、进排气口径的设计、泵的密封结构、进、出口位置的设计和确定。本设计的步骤是对整个泵进行整体设计，包括外形设计、泵整体尺寸设计、泵盖尺寸设计、壁厚设计、材料设计等，并对转子的形状和尺寸进行了设计。轴长的设计以及轴上轴承和齿轮的设计包括尺寸和装配关系。这一部分的设计是基于真空设计手册。本毕业设计的目的是设计ZJ-600型罗茨真空泵设计，综合四年大学学习的内容，将书中的知识运用到实际设计中，更好地理解书中的知识。通过这一设计为今后的工作打下坚实的基础。 2 罗茨泵的工作原理及其结构特点 2.1 罗茨泵的工作原理 图2.1 罗茨泵 罗茨真空泵的结构位于泵腔中，两对“8”形转子在一对平行轴上彼此垂直布置，由一对传动比为1的齿轮带反向旋转。在转子与泵壳内壁之间，转子与泵壳内壁之间存在一定的间隙。由于转子的连续旋转，从吸入口吸入转子和泵壳之间的空间V0，然后通过排气口排出。由于V 0空间在抽吸后完全关闭，所以泵腔内没有气体的压缩和膨胀。然而，当转子顶部绕排气口边缘的V0空间和排气侧与排气侧连接。