羅茨鼓風機轉子型線設計軟件_羅茨鼓風機

羅茨鼓風機轉子型線設計軟件_羅茨鼓風機

羅茨鼓風機轉子型線設計軟件：一種新羅茨轉子型線的構成方法

　　羅茨轉子是氣體羅茨泵，羅茨鼓風機和羅茨流量計等儀器設備的核心部件，轉子型線設計得合理與否決定瞭儀器的性能。本文提出瞭一種新的羅茨型線，完成該型線的數學建模，通過C語言編程得到一系列的型線上的齧合點的坐标，運用Solidworks得到完整的轉子型線。本文還對新的羅茨型線進行分析，並與傳統的羅茨型線進行比較，驗證新型羅茨型線的優越性。

　　羅茨轉子是羅茨真空泵、羅茨鼓風機、羅茨壓縮機和羅茨流量計等一系列應用羅茨原理工作的設備的核心部件。1854年，美籍以色列人Roots兩兄弟在旋轉鼓風機的基礎上發明瞭(le)一種新型鼓風機，即用兩個葉形轉子在氣缸内作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉風機，爲瞭(le)紀念這個發明，所以将這種類型的風機按兩兄弟的名字命名爲羅茨風機。1868年，德國的錦工(Aerzener) 機械公司在歐洲制造瞭(le)第一台羅茨風機並(bìng)於1930年開始制造羅茨式氣量計。1954年，德國的Heraeus發明瞭(le)羅茨真空泵。在中國，1957 年錦工鼓風機廠首先開始制造羅茨鼓風機。

　　羅茨轉子橫斷面的外輪廓稱爲轉子的型線。目前常用的轉子型線主要有三類：漸開線型、圓弧型和擺線型。圓弧是在羅茨轉子設計中大量應用的曲線元，俄國工程師A. M. 卡茲在著作中多次提到圓弧轉子型線。劉坤和巴德純在對圓弧型型線研究時，引入瞭(le)形狀系數和峰頂系數，通過這兩個系數來體現容積利用率的不同。Chiu-Fan Hsieh對不同峰頂系數的羅茨進行比較，得出瞭(le)性能較好的羅茨曲線。真空技術網(認爲漸開線型轉子由圓弧和漸開線組成。圓弧型和擺線型由於(yú)面積利用系數低得不到廣泛的應用。漸開線由於(yú)便於(yú)加工且密封性能好而被廣泛採用。

　　除傳統的擺(bǎi)線型轉子外，李建磊和葉仲和對内外圓弧加擺(bǎi)線型的轉子進行研究。劉林林等則在傳統的漸開線基礎上加入擺(bǎi)線對轉子的性能進行瞭(le)改進。劉玉岱提出通過“圓弧一擺(bǎi)線一漸開線”的線型減小轉子之間氣體洩露量的方法。

　　本文以基圓半徑爲70mm的羅茨轉子爲例，提出一種新型的羅茨流量計轉子型線，並(bìng)對該型線進行公式推導，将型線方程化，從而可用該方法可得出一系列不同基圓的新型羅茨曲線，並(bìng)在此基礎上研究瞭(le)型線的齧合特性和面積利用率。

　　本文以基圓半徑爲70mm 的羅茨型線爲例，圓心作爲爲原點。水平向左爲X軸正方向，豎直向上爲Y軸正方向。由於(yú)型線是上下左右對稱(chēng)的，可以僅考慮第一象限的情況。新型羅茨轉子型線的原理如圖1 所示。對於(yú)第一象限的曲線可以把它分爲兩部分，以45°角爲分界線， 45°以前即AB段是由四段圓弧所組成，45°以後的BC段由漸開線組成，CD爲圓弧段。

　　圖1 新型羅茨型線圖

　　在實際設計中選用轉子型線時，還應考慮：轉子占的體積要小，轉子要有良好的幾何對稱性，轉子要有足夠的強度且應該易加工。通過對羅茨型線的調研和研究，得到瞭(le)一個系列的圓與圓的漸開線的組合的羅茨型線的分段公式。編(biān)程得到整體型線上的各個點坐标。通過對該組合型線的連續性及面積利用率進行分析，得到該型線具有良好的連續光滑性，且面積利用率比傳統的漸開線型轉子高。

羅茨鼓風機轉子型線設計軟件：三葉羅茨鼓風機圓弧型轉子型線設計

　　2000 年 1 月 4 日收到　福州市　 三葉羅茨鼓風機圓弧型轉子型線設計 P rofile D es ign of C ircula r A rc Rotor for Three Lobe Roots B low e r 　　葉仲和　林守峰　　　　　　　魏　彪　　 　　　　　福　州　大　學　　福建東亞鼓風機股份有限公司 【摘要】給出瞭三葉羅茨鼓風機三種不同的圓弧型轉子型線的設計公式, 並指出這三種不同型線圓弧型轉子的優缺點。 關鍵錦工: 羅茨鼓風機　型線　三葉　設計 Abstract: Design form ulas for three various circular arc rotor p rofile of three lobe Roots B low er are given, advantages & shortcom ings of three various circular arc rotor p rofile are pointed out. Key words: Roots Blower　Prof ile　Three Lobe 　Design 一、圓弧型轉子的三種型線 羅茨鼓風機由於其結構簡單、工作可靠, 廣泛應用於煉鐵和水泥行業中, 三葉圓弧型轉子羅茨 鼓風機與兩葉圓弧型轉子羅茨鼓風機相比〔 1〕 , 其 噪聲較小。現在國内有些廠家正在仿制三葉圓弧型轉子羅茨鼓風機。羅茨鼓風機圓弧型轉子有三種不同的線型〔1, 2〕 , 外圓弧及其包絡線型、内圓弧及其包絡線型以及内外圓弧加擺線型。以下将全面介紹這三種不同線型的三葉圓弧型轉子型線的設計, 並指出這三種不同線型的三葉圓弧型轉子的優缺點。 二、外圓弧及其包絡線型 一對羅茨鼓風機轉子的相互齧合, 相當於兩個相同的節圓相切並且作純滾動, 在外圓弧及其包絡線型的三葉圓弧型轉子羅茨鼓風機中 (圖 1) , 轉子節圓以外的齒峰齒形(如轉子 1 的外圓弧 A 1B 1C1 和轉子 2 的外圓弧 C2D 2B 2) 爲圓弧, 而轉子節圓以内的齒谷齒形(如轉子 1 的齒谷C1O 1E 1) 則 爲另一轉子齒峰外圓弧 (轉子 2 的外圓弧 C2D 2E 2)的包絡線。 圖 1 因爲兩個轉子形狀全等, 且弧A 1B 1C1 與弧 A 2B 2C2 共轭, 弧C1D 1E 1 與弧C2D 2E 2 共轭, 點A 1、 B 1、 C1、 D 1、 E 1 分别與點A 2、 B 2、 C2、 D 2、 E 2 共轭, 所 以∠A 2O 2B 2=∠B 2O 2C2=∠C2O 2D 2=∠D 2O 2E 2=∠A 1O 1B 1=∠B 1O 1C1=∠C1O 1D 1=∠D 1O 1E 1=30°。設齒峰外圓弧中心F 到轉子中心O 的距離爲 b, 齒峰外圓弧半徑爲 rr, 節圓半徑爲 r, 轉子頂圓半徑爲 ra, 中心距爲 a。於是, 在△O 2C2F 2 中, 由餘弦定理得: r 2+ b2- 2rbcos30°=r2 r=(F 2D ) 2=(ra- b) 2 由此可解得: b=(r2 a - r2)g(2ra - 3 r) 和rr=rab —9— 三葉羅茨鼓風機圓弧型轉子型線設計 根據 a (=2r)和 ra, 可從上兩式求出 b 和 rr。在轉子 1 上固結一坐标系X 1- Y 1。顯然, 轉子 1 齒 峰 外 圓 弧 A 1B 1C1 的 方 程 爲: (X - bcos60°) 2+ (Y - bsin60°) 2=(rr) 2。轉子

羅茨鼓風機轉子型線設計軟件：羅茨鼓風機圓弧型轉子型線方程.pdf

　　第卷第期甘肅工業大學學報年月文章編号羅茨鼓風機圓弧型轉子型線方程董笑飚張侖甘肅工業大學基礎科學系甘肅蘭州蘭州石油化工機器總廠甘肅蘭州摘要就具體的羅茨鼓風機設計論述瞭利用幾何方法建立圓弧型轉子型線方程的方法並繪制出型線圖形實踐結果表明根據轉子型線方程採用數控機床加工出的轉子型面完全符合設計要求關鍵錦工羅茨鼓風機型線方程轉子齒谷齒峰中圖分類号文獻标識碼羅茨鼓風機的轉子有漸開線型的和圓弧型的蘭州維尼綸廠使用的是日本進口的其轉子是圓弧型的在蘭州維尼綸廠設備改造時遇到瞭該羅茨鼓風機轉子的設計制造問題爲瞭採用

羅茨鼓風機轉子型線設計軟件：羅茨鼓風機漸開線型轉子型線的改進設計

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