罗茨式机械增压器转子型线简化及建模方法

合集下载

罗茨真空泵“8”字形转子数控加工研究

罗茨真空泵“8”字形转子数控加工研究作者：暂无来源：《智能制造》 2016年第6期撰文/ 张家口煤矿机械制造技工学校任涛一、引言罗茨真空泵的结构如图1 所示。

在泵腔内，有2 个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动做彼此反向的同步旋转运动。

在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙。

由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故中、高真空罗茨泵需要前级泵。

因此，罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空度。

工作原理如表所示。

由此可以看出罗茨真空泵的关键零部件是“8”字形转子，而“8”字转子的关键是它的型线。

“8”字转子横截面的轮廓线即为“8”字转子的型线。

罗茨真空泵工作时，“8”字转子的表面之间不接触，但“8”字转子之间的间隙要保持一定，这样“8”字转子的型线必须是共轭曲线。

所以本例介绍“8”字形转子的数控加工过程，以保证工件最后符合设计要求。

二、CAD 建模本例是外来图样加工，已有设计好的CAD 二维图形，如图2 所示，利用NX10.0 的数据接口将“8”字形转子轮廓导入软件，依次点击“文件”→导入→ AutoCAD DXF/DWG，出现下一级对话框，按提示选择“8”字转子横截面的轮廓线。

再使用拉伸命令得到加工零部件的CAD 模型，如图3 所示。

三、CAM 加工进入加工模块，将工作部件和毛坯设置好后，选择多轴铣削mill_multi-axis 模式，在工序子类型中选择可变轴轮廓铣VARIABLE_CONTOUR，如图4 所示。

在可变轴轮廓铣VARIABLE_CONTOUR 中设置指定切削区域，如图5 所示的工作部件的绿色区域。

在可变轴轮廓铣VARIABLE_CONTOUR 中设置驱动方法，如图6 所示的蓝色圆柱曲面，调整最大残余高度为0.0032mm 和切削方向。

在可变轴轮廓铣VARIABLE_CONTOUR 中设置投影矢量为垂直于驱动体，如图7 所示。

罗茨转子轮廓的柔性构造及其性能参数的简约公式

第41卷第3期2021年3月268真空科学与技术学报CHINESE JOURNAL OF VACULM SCIENCE AND TECHNOLOGY罗茨转子轮廓的柔性构造及其性能参数的简约公式李玉龙*赵宏顺刘萍范钧宋安然赵岩 (宿迁学院机电工程学院宿迁223800)Flexible Algorithm for Rotor-Profile Construction andPerformance-Characteristics Evaluation of Roots PumpLI Yulong * ,ZHAO Hongshun,LIU Ping,FAN Jun,SONG Anran,ZHAO Yan (School of Mechanical and Electrical Engineering , Suqian College , Suqian 223800, C/iina )Abstract A novel "flexible ” algorithm was proposed ,for rotor-profile construction and for performance-char acteristics evaluation of Roots pump. The self-developed u flexible M algorithm works well for all types of transition/conjugate contours available. Firstly , the upper-limit of shape coefficient was derived to ensure that no interferenceshould exist in the conjugate ・contour inside the pitch-circle ； next , the "flexible" shape coefficient was described , with the independent variables , including the shape-coefficient , half ・peak angle and lobe ・number , and in such a waythat the peak-point must overlap the start-point of the conjugate contour inside the paired rotor ' pitch-circle ；and nally , the simplified equations of volume-utilization and flow-pulsation coefficients were derived , respectively. Calcu lated by assuming a universal type-coefficient of 0. 05 , the discrepancy of the volume-utilization coefficient was be low 0. 3% ,simply because of a minor impact of the conjugate contour.Keywords Roots rotor ,Shape coefficient , Conjugate contour ,Transition contour, Flexible profile construction ,Volume utilization coefficient , Flow pulsation coefficient摘要为实现罗茨转子轮廓构造及其性能表达方面的通用性和高效率，提出由节圆外、内的任意型式过渡轮廓与任意类型共觇轮廓组成的“柔性”构造方法，由节圆内共觇轮廓上不岀现角点干涉的几何条件确定出基础形状系数的取值上限，并以基础形状系数、半叶顶角和叶数为独立变量，由顶点与配对转子节圆内共辄轮廓起点重合的几何关系确定出柔性形状系数,进而由前期研究成果的进一步推导，得出容积利用系数和流量脉动系数的简约公式。

一种双螺杆机械增压器的型线设计

出了双螺杆机械增压器的技本优势。
关键词：双螺杆机械增压器；工作原理；型线设计；参数方程
中图分类号：Ｕ４６４．１３５文献标识码：Ａ文章编号：１６７２ — ５４５Ｘ（２０１３）０４ — ００３３－０３
２技术优势
按照增压器的驱动来源不同可以将其主要分为两大类，分别为废气涡轮增压和机械增压。机械增压目前主要包括罗茨式及双螺杆式类型。与废气涡轮增压和罗茨式机械增压相比，双螺杆机械增压具有如下的优势。２．１与废气涡轮增压相比（１）螺杆机械增压可全程提高扭矩与功率，尤其低速扭矩特性更加卓越。（２）螺杆机械增压具有优良的发动机瞬态加速特性。（３）螺杆机械增压对排气系统的影响较小，更为环保。
１工作原理
双螺杆机械增压器实质上是一台无油螺杆式空气压缩机，在工作时，依靠两个同步齿轮的相互啮合传动，带动阴阳转子高速连续回转。随着两个螺杆转子的啮合，空间逐渐减小，当压缩到一定程度时，气流由另一侧的出口排出，在这个过程中，空气已经明显压缩，所以属于内压缩方式，气流在排出时更为顺畅。转子与转子之间、转子与壳体之间互不接触，不会因压缩机的运转而产生相互摩擦，传动效率高。（４）螺杆机械增压使发动机的泵气损失较小。双螺杆机械增压器是直接利用引擎出力来驱动，（５）螺杆机械增压器易于安装，操作性好。其可以将高密度空气送人汽缸内以提高引擎的输出２．２与罗茨式机械增压相比功率。其驱动力来自引擎曲轴，一般都是利用皮带连（１）螺杆机械增压效率更高，螺杆式机械增压器接曲轴皮带轮，间接将曲轴运转的扭力带动增压器，０％。达到增压目的闭。增压能够强化发动机的工作过程，即比罗茨式机械增压器能效平均高３（２）螺杆机械增压适用范围更广。采用双螺杆机械增压器将气体在进入气缸前预先进（３）螺杆机械增压具有较低的噪声和振动。行压缩，提高发动机的升功率，提高进入气缸的气体（４）螺杆机械增压器体积更小，质量更轻【３］。密度，使同等功率下，减小气体的体积。在气缸容积不

转子型线加工技术及关键工序分析

转子型线加工技术及关键工序分析许阿萍【摘要】The paper has introduced the processing flow of rotor and analyzed the key process in detail combined with actural manufacturing experiment. The merit of the flute gringding machine of Holroyd is summarized, which has widely applied in processing industry of rotor.%介绍了转子的加工工艺流程,结合实际加工经验,详细分析了转子加工过程中的关键工序,对Holroyd转子磨床磨削转子的优点进行了总结,在转子加工行业中有广泛的应用性.【期刊名称】《压缩机技术》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】3页(P33-35)【关键词】螺杆压缩机;铣削加工;磨削加工【作者】许阿萍【作者单位】北京南口轨道交通机械有限责任公司,北京 102202【正文语种】中文【中图分类】TH4551 引言螺杆压缩机具有易损件少、结构紧凑、运转平稳、寿命长、工作可靠和效率高等一系列独特的优点，广泛用于矿山、化工、冶金、动力、建筑、机械、制冷等工业部门，在宽广的容量和工矿范围内，逐步代替了其他种类的空压机。

螺杆压缩机的销售量已占所有容积式压缩机的80%以上。

转子的需求随着螺杆压缩机的市场占有率需求量逐渐增大，转子的加工流程及转子的关键工艺过程成为螺杆压缩机的发展的主要决定因素。

2 转子加工流程螺杆压缩机的核心部件是转子，转子的核心是型线。

转子齿形加工直接影响了压缩机的性能。

随着螺杆压缩机市场占有率的逐步扩大，对转子的需求量也日益增加。

我国的转子加工多采用铣削加工和磨削加工结合的模式加工转子。

随着对国外先进技术引进和消化吸收，国内转子的加工已经达到国际同行业水平。

罗茨流量计转子型线的优化设计

图１互包络线机构原理图
２、转子型线的优化设计
⑧
学术论坛
能，后确定转子的拉伸长度，然就可以创建出转子的三维模型。
＿苎４瓣＿
。ｌ与应用
时目的的，这会造成ＣＵ资源的浪费。以通过控制ＭＣ一ｌＰ可Ｓ５单片机自带的定时／计数器装置来实现发光二极管显示的延时，这将会节省ＣＵ资源，Ｐ提高系统的效率。参考文献［］１单片机仿真实验系统ＭＳ５Ｃ一１实验指导书．达爱思计算机有限公司编制，０６２０．［］浩强．言程序设计［］武汉：华大学出版、，００２谭Ｃ语Ｈ．清吐２０．
件，故将所得的峰形曲线通过旋转、平移后就得到了罗茨转子一个象限内完整的曲线轮廓，因四个象限对称，即得到了整个罗茨转也子完整的曲线轮廓。
图３转子ห้องสมุดไป่ตู้型线作图法示意图
用新设计的罗茨流量计的转子型线进行运动轨迹分析，该转子相对运动啮合时，啮合误差由原来的００ｍｍ降低到０Ｏ６．８．０ｍｍ，达到了预期的设计目标。了便于后期的数控加工，为还应对转子进行转子型线的节圆半径为Ｒ，转子的型线分为两部分，圆外的节三维的实体建模，先根据以上方法所求的转子的曲线轮廓在首部分称为峰形曲线，节圆内的部分称为谷形曲线，曲线和谷形曲线ＳｌＷｏｋ软件中草绘出转子的型线，ｏｉｄｒｓ接着调用软件中的拉伸功

机械定量用新型罗茨转子的研制

- 99 -工业技术罗茨泵、罗茨真空泵是应用比较广泛的设备，罗茨泵属于容积泵[1]，理论上罗茨转子转动一圈液体通过的体积是一定的，由于具有这个特征也产生了罗茨流量计[2]。

目前罗茨转子用于家庭用水的定量装置（例如定量龙头）刚刚起步，具体设计原理是：利用市政供水水力驱动罗茨转子转动，罗茨转子转动带动计数机构，同时联动机械运动机构实现排出一定量水后自动关闭阀门的纯机械定量装置。

传统应用领域的罗茨流量计只用于计数不会驱动阀门机构，不同于罗茨流量计，定量装置的设计更重要的是水力转换效率，水力转换效率与转子设计的径距比直接相关，径距比越大，水力转换效率越高。

通过对圆弧渐开线进行径距比和啮合分析，创造出更大径距比的新型的转子类型。

１　径距比的实际意义如图1所示，图示为双叶轮罗茨转子啮合的横截面，凸起部分称为叶峰，凹入部分为叶谷，当2个叶轮同步转动时，叶峰与叶谷相啮合，相当于2个转子的节圆做纯滚动。

叶轮外径与两叶轮中心距的比值称为叶轮的径距比k 。

根据图1啮合示意图可知：（1）式（1）中：R 1为叶轮半径；R 为叶轮节圆半径。

当有水压P 加载时，水压作用在转动轴O 和O 1组成的平面上，水压作用在两叶轮上的力F 为：（2）式（2）中：P 为水的压强；h 为转子的高度。

可知叶轮的径距比越大，水压作用在叶轮上的力越大，压力势能转换为转子动能效率越高，通俗地讲就是转子越容易驱动。

图1 双叶轮罗茨转子啮合示意图２　啮合分析罗茨转子常用的叶型有圆弧渐开线型、圆弧型和摆线型[3]。

选取渐开线型作为研究对象，进一步探讨径距比。

如图2所示，图示为圆弧渐开线型[4]罗茨转子啮合的横截面，F AE （为渐开线，转子转动在F 、E 点间的渐开线上啮合，转子头和腰为圆弧线，圆弧相等，且不参与啮合，转子转动从A 点到E 点转动了45°，转子转动从A 点到F 点也是转动了45°，A 点在节圆直径上。

线段为圆弧半径，圆弧的中心在D 点上，根据圆弧渐开线型叶轮啮合的原理，D 点必须在节圆上，同时线段和线段在一条直线上。

罗茨泵转子线型简明设计

鼹决方寨
工艺，工装，ｍ，ｈｉ诠断ｔ嘲／Ｉ维幢，谴鞫基婴锄
罗茨泵转子线型简明设计
杨晓斌
（州新安江工业泵有限公司，江建德３６０杭浙１０）ｔ
盛手辑蘑资方二莓具实囊 — 终甚蟹纛篓安，谬
ＡｂｔａｔｏｔｖｃＨｐｍｐｒｔｒｃｎｉｔｏ－ｓａｅｏｏｓｓｒｃ：Ａｒｏｓａｎｍｕｏｏｏｓｓｓｆｔ８ｈｐｄｒｔｒ，ｗｈｃａｅｓｎｈｏｏｓｙｏｅａｅｎａｖｒｅ ’ ｗｏｉｈｃｎｂｙｃｒｎｕｌｐｒｔｄｉｄｅｓａｄｄｏｎｅｆｒｉｈｅｃｔｅ．Ｂｉｔｄｃｎｈｅｎｔｏｎｒｐｒｉｓｏｎｏｕｅｈｓｔｘｏｃｕｅｎｏｎｔｉｔｒｅｅｗｔａｈｏｈｒｙｎｒｕｉｇｔｅｄｆｉｎａｄｐｏｅｔｅｆｉｖｌｔ，ｔｉｅｔｃｎｌｄｓａｅｉｉｃｎｉｅｄｓｇｔｏｎｔｅｐｏｉｆｒｔｒｗｈｃｓｏｒｃｉａｉｎｆｃｎｅｉｎｉｅｒｎｐｌａｉｎｏｃｓｅｉｎｍｅｈｄｏｈｒｆｌｏｏｉｈｉｆｐａｔｌｓｇｉａｃｎｅｇｎｅｉｇａｐｉｔ．ｅｏｃｉｃｏ
关键谲：罗茨泵；转子线形一
ｌｌ曩Ｊｌ０。ｌ。。Ｉ｜Ｉ孽鬈｜
麓＿ —ｊ＿ｌ

高次分段函数为基元的罗茨转子型线设计

高次分段函数为基元的罗茨转子型线设计章圣意;林景殿;周兴东;苏中地【摘要】气体罗茨流量计是主要用于对管道中气体流量进行连续或间歇测量的高精度计量仪表.罗茨流量计中的罗茨转子性能决定了流量计本身的性能,而罗茨转子型线的优劣决定了转子性能的好坏.本研究设计了一种以极角为变量、极径为函数的分段高次曲线组成的新型罗茨转子型线,通过编程得到型线上各点的坐标,连接后得到完整的转子型线.还对新罗茨型线的特性进行了分析,并与其他类型的罗茨转子型线进行比较,以验证新型罗茨型线的优越性.【期刊名称】《中国计量大学学报》【年(卷),期】2018(029)004【总页数】4页(P358-361)【关键词】罗茨型线;分段高次曲线;数学建模;面积利用系数【作者】章圣意;林景殿;周兴东;苏中地【作者单位】[1]浙江苍南仪表集团有限公司,浙江苍南325800;[1]浙江苍南仪表集团有限公司,浙江苍南325800;[2]中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州310018;[2]中国计量大学计量测试工程学院,浙江杭州310018;【正文语种】中文【中图分类】TH133由于国家环境保护政策的影响,气体流量计作为计量气体流量的仪表而得到了迅速的发展.气体罗茨流量计也称气体腰轮流量计,一种容积式流量计量仪表,是气体流量计的一大重要种类.气体罗茨流量计以其精度高、量程范围宽、体积小、重量轻、安装维修方便、使用可靠及耐久的使用寿命等特点,在许多领域特别是城市燃气、油田化工方面得到了广泛应用.罗茨流量计的转子一般叫做罗茨轮,以两叶型居多.转子横断面的外轮廓称为转子型线.以型线类别划分罗茨轮主要有三类:圆弧型、摆线型和渐开线型.金瑞明[1]对圆弧型罗茨型线进行研究时,从圆弧型罗茨型线的啮合理论出发,推导出型线的解析表达式.秦丽秋和刘玉岱[2]提出两种圆弧转子型线,一种是转子峰形是圆弧,谷形为其共轭曲线;另一种是转子谷形是圆弧,峰形为其共轭曲线.徐文兵等[3]介绍了一种偏心圆弧转子型线.朱超颖等[4]提出了一种由多段圆弧和圆弧包络线组成的罗茨型线.张长兴[5]考察了全摆线型罗茨转子的计算公式.张帅等[6]根据摆线形成原理导出摆线型罗茨转子的型线方程,利用软件生成实体模型并进行运动仿真.叶喜伦和王颖[7]对渐开线型罗茨转子的型线进行推导,给出了第一象限内三段曲线的坐标表达式.李海洋等[8]对传统渐开线型罗茨转子的型线进行改造,改造后的转子型线更加平滑流畅,性能更优.潘友艺等[9]也提出一种渐开线型罗茨转子的型线.李建磊和叶仲和[10]主要研究了内外圆弧加摆线型的转子.刘林林等[11]则在传统渐开线的基础上加入摆线后,优化了转子的性能.严格地说,对于罗茨转子这种两齿齿轮,只要符合齿轮啮合原理,罗茨流量计的转子型线可以不限于圆弧型、摆线型和渐开线型.从这一点出发进行研究,目的是设计出新型的转子型线.赵森等[12]采用三次样条曲线来构成罗茨转子轮廓.本文以分段高次曲线为基元,设计了一种新型的罗茨流量计转子型线,并在此基础上研究了型线的啮合特性和面积利用系数.1 型线的几何构成一般情况下,平面曲线可以有笛卡尔坐标表示法和极坐标表示法.许多关于罗茨型线的文章采用的是笛卡尔坐标表示法,本文将采用极坐标表示法.因为极坐标表示法表示的是不同极角下的极径.极角是指从X轴开始沿逆时针方向的某射线夹角,极径是指位于该角度下曲线上的点到原点的长度.考虑三次以上的曲线,表示将更为复杂,权衡复杂性和精确度,选择以分段三次曲线为基元,辅以圆弧曲线,以构成一种连续的罗茨轮型线.作为例子,取一种浙江苍南仪表集团有限公司生产的罗茨轮作为改进的原型,原型基圆直径为46 mm,取基圆圆心作为原点,型线关于X、Y轴对称,所以仅考虑第一象限的情况.通过对原型的分析和上诉的罗茨轮构成思路转子型线的几何构成如图1.图1 以分段高次曲线为基元的罗茨型线Figure 1 Roots line with the subsection high order curve as the elements对于第一象限的曲线以角度为45°的线为界可以把它分为两部分,大于45°角的曲线分为三段,即AB、BC和CD,小于45°角的曲线分为四段,即DE、DF、FG和GH.具体各段的曲线公式和曲线段端点如表1.表中的极角是指从X轴开始沿逆时针方向的某射线夹角,极径是指位于该角度下曲线上的点到原点的长度.AB和GH段由圆弧所组成,其他均由三次曲线组成.曲线共有7段,有8个端点.表1中,对应的极角和极径得到端点,两端点之间是曲线公式.特别值得注意有两点,一点是45°角两边,即以45°角为中心,以5.9°以内的任一角度在两边取两极径,则两极径之和等于45°角处极径之两倍.另一点是在39.1°和37.9°之间,曲线出现了两次取值,这也是我们这次设计的特殊之处.将得到的公式进行运算,可得到罗茨子上各点的坐标,将公式逐段导入Solidworks中,考虑排污槽和加工特点,再通过镜像便可得到完整的二维和三维罗茨轮如图2.表1 曲线公式和端点Table 1 Formula and endpoints of curves极角θ/(°)极径ρ/mm公式90.037.37971.033.60058.028.66045.023.00039.119.52037.918.0319.116.38108.555ρ=23.679sinθ+(23.679sinθ)2-374.558ρ=7.103θ3-27.529θ2+56.658θ-7.852ρ=24.413θ3-77.098θ2+104.040θ-22.983ρ=546.218θ3-1271.741θ2+1016.421θ-255.449ρ=184920.193θ3-374988.695θ2+253515.130θ-57120.948ρ=-265474.661θ3+535459.329θ2-360054.087θ+80730.767ρ=24.307cosθ-(24.307cosθ)2-342.685图2 罗茨轮轮廓线Figure 2 Geometric shape of Roots wheel2 型线特点罗茨流量计的转子是其核心部件,那么设计罗茨转子时应考虑以下要求:首先型线要关于X、Y轴对称,满足齿轮齿廓啮合理论,以保证转子在运转时平稳;其次容积利用率应尽可能大,即在相同的工况下的转子所占面积最小;最后在选材时要保证转子具有足够刚度和耐腐蚀性,最好进行表面处理.图3 两罗茨轮对滚状态图Figure 3 Intermeshing state of two Roots wheel图3给出了两罗茨轮对滚状态图通过对滚,得到的间隙几乎为零.在实际加工中,由于加工精度的原因,间隙为零是不可能做到的.如果设定间隙为零,则由于加工误差,得到的罗茨轮必定卡死.现在将设计极径乘以一小于1而又接近于1的系数,就得到了具有微小间隙(一般设定为10丝=100 μm)的设计罗茨轮.因此，运转过程中两轮之间存在微小的间隙,不产生摩擦现象.按照要求,设定间隙为110 μm,对此罗茨轮进行对滚,得到最小间隙99.7 μm,最大间隙121.4 μm,平均间隙110.5 μm.但如果转子在啮合点不能保证光滑地过渡,则被测介质会跟转子发生摩擦现象,产生局部压力损失,影响测量精度.所以在啮合处的型线要光滑.因此，转子型线的连续性是影响其性能的重要指标.连续性指型线的各曲线段间连接点的光滑程度.那么判断参数曲线的光滑性的标准是:采用曲线函数的可微性来判断，要求曲线不仅需要相交,而且交点处导数要相等.根据设计的完整曲线方程,可以得到各段曲线相交处交点的坐标,再对交点进行左右求导可得(表2).表2 曲线各连接点左右导数值Table 2 The Left and the right derivative values of each connection point of the curve端点极角θ/(°)端点坐标左右导数A90.0(0,37.30)0B71.0(10.95,31.79)-1.349,-1.349C58.0(15.14,24.22)-2.816,-2.816D45.0(16.21,16.21)8.143,8.143E39.1(15.31,12.74)1.462,1.462F37.9(14.2 1,11.10)0.979,1.003G39.1(12.40,10.32)1.046,1.340H0(8.55,0)∞表2中对应每一连接点给出了左右导数,除了F、G两点曲线的导数有些小差别外,其它点的导数均相同,属于光滑连接,连续性好,基于罗茨转子的工作原理,各点的光滑连接便于罗茨轮的滚动,从而对流量计的工作性能产生有利的影响.其中G、H两点的导数虽然完全不同,属于不光滑连接,但是由于GH段不参与啮合,所以此两点的不光滑连接对流量计的整体性能影响很小.新型罗茨转子的面积利用率要尽可能的大,即在相同的工况下,转子较腔体面积占比要尽可能小.根据转子面积利用率的定义,面积利用系数λ为转子旋转一周时外圆半径扫过的面除以转子的横截面面积后减去1.利用Solidworks集成的工具求得面积,再根据面积利用系数公式求得转子型线的面积利用系数(表3),其中新设计的曲线转子面积利用系数最大,渐开线型次之,圆弧型再次之,摆线型的面积利用系数最小.表3 面积利用系数的比较Table 3 Comparison of area utilization coefficients 线型渐开线摆线圆弧新曲线λ0.54410.50000.53350.56833 结语通过对罗茨型线的考察和研究,得到了由极角为变量,极径为函数的分段高次曲线组成的新型罗茨型线,由各段公式,得到整体型线上的各个点坐标.通过综合分析该组合型线的连续性及面积利用率,证明该型线具有良好的连续光滑性,而且面积利用率比传统的罗茨型线转子高.【相关文献】[1] 金瑞明.圆弧型罗茨型线的解析计算[J].真空,1975,12(1):40-44.JIN R M. Analytical calculation of the circular roots[J].Vacuum,1975,12(1):40-44.[2] 秦丽秋,刘玉岱.罗茨泵圆弧转子型线研究[J].真空,1990,37(1):32-39.QIN L Q, LIU Y D. Study on the circular arc rotor profile of rootspump[J].Vacuum,1990,37(1):32-39.[3] 徐文兵,于振华,胡焕林.偏心圆弧罗茨转子型线的研究[J].真空,2006,43(1):6-8.XU W B, YU Z H, HU H L. On the profile of eccentric -arc rotor of Rootspumps[J].Vacuum,2006,43(1):6-8.[4] 朱超颖,林景殿,苏中地.一种新罗茨转子型线的构成方法[J].真空科学与技术学报,2015,35(12):1449-1452.ZHU C Y, LIN J D, SU Z D. A novel type of Roots rotor profile[J].Chinese Journal of Vacum Science and Technology,2015,35(12):1449-1452.[5] 张长兴.全摆线罗茨鼓风机转子的计算[J].化工炼油机械,1981,10(6):19-22,8.ZHANG C X. Calculation of the rotors of the total cycloid blower[J].Petro-Chemical Equipment,1981,10(6):19-22,8.[6] 张帅,宋爱平,田德云,等.罗茨泵转子的轮廓型线设计及仿真[J].机械传动,2014,38(3):91-94. ZHAND S, SONG A P, TIAN D Y, et al. Design and simulation of the outline of roots pump rotor[J].Journal of Mechanical Transmission,2014,38(3):91-94.[7] 叶喜伦,王颖.罗茨泵转子实际型线公式的推导与计算[J].真空,1989,36(5):49-54,18.YE X L, WANG Y. Deduction and calculation of the actual profile curve of roots pump rotor[J].Vacuum,1989,36(5):49-54,18.[8] 李海洋,赵玉刚,胡柳,等.渐开线型罗茨真空泵转子型线的改进研究[J].机床与液压,2011,39(22):37-39.LI H Y, ZHAO Y G, HU L, et al. The improvement study on involute profile type rotor profile in roots vacuum pump[J].Machine tool & Hydraulics,2011,39(22):37-39.[9] 潘友艺,杨国芬,郭杨严,等.气体腰轮流量计腰轮转子曲面模型研究[J].仪器仪表用户,2014,21(6):54-56.PAN Y Y, YANG G F, GUO Y Y, et al. The research of the mathematical modeling of the surface equation of the rotators of the gas rotary flowmeters[J].Electronic Instrumentation Customers,2014,21(6):54-56.[10] 李建磊,叶仲和.数控加工罗茨鼓风机扭叶转子的几何模型[J].风机技术,2008,15(2):45-47,60. LI J L, YE Z H. Geometric model of twist rotor of NC machining roots blower[J].Chinese Journal of Turbomachinery,2008,15(2):45-47,60.[11] 刘林林,初嘉鹏,扬基厚.罗茨真空泵的新齿形线的研究[J].机械设计与制造,2007,28(7):116-118. LIU L L, CHU J P, YANG J H. Research on a new rotor profile of Roots vacuumpump[J].Machinery Design and Manufacture,2007,28(7):116-118.[12] 赵森,赵庆志,张林华,等.罗茨真空泵转子CAD/CAM研究与应用[J].现代制造工程,2017,39(2):77-80.ZHAO S, ZHAO Q Z, ZHANG L H, et al. Research and application of CAD / CAM integration for Roots vacuum pump rotor[J].Modern Manufacturing Engineering,2017,39(2):77-80.。

ZNR2.4罗茨机械增压器性能试验研究

ZNR2.4罗茨机械增压器性能试验研究刘厚根; 张攀【期刊名称】《《中国机械工程》》【年(卷),期】2019(030)023【总页数】6页(P2843-2848)【关键词】罗茨机械增压器; 绝热效率; 容积效率; 轴功率; 噪声【作者】刘厚根; 张攀【作者单位】中南大学机电工程学院长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】U467.30 引言发动机增压技术可以提高发动机性能、减少废气排放。

罗茨机械增压器直接由发动机曲轴以固定传动比驱动，相较于废气涡轮增压器，具有结构简单、瞬态响应快、工作性能稳定等优点，在汽车发动机上得到广泛应用，成为现代汽车发动机增压技术的重点研究方向之一[1-2]。

奥迪3.0 L TFSI发动机、捷豹3.0 L V6发动机、奇瑞瑞虎1.6S搭载的SQR481FG发动机等均配置了罗茨机械增压器。

目前，罗茨机械增压器因其独特的增压优势在国外已有大量的研究和应用，且产品质量可靠，但出于技术保密而对外界封锁。

相对而言，国内对罗茨机械增压器研究的深度和广度较国外都有很大差距。

在罗茨机械增压器性能研究方面，刘厚根等[3]建立了罗茨增压器内泄漏模型，并试验验证了该模型的正确性。

朱晓东[4]基于LabVIEW平台对1.0 L小排量机械增压器气流脉动的影响因素进行了虚拟试验，得到气流脉动规律。

王晓军[5]试验研究了三叶转子罗茨机械增压器压比和流量脉动规律。

刘文强等[6]对罗茨机械增压器主要噪声产生的机理及相应的控制策略进行了探讨。

陈文波[7]对罗茨机械增压器的气体泄漏、消耗功率等性能进行了理论计算。

国内对罗茨机械增压器的研究多以理论分析、仿真分析和单一性能试验为主，缺少自主开发的罗茨机械增压器以及全面的性能试验研究。

罗茨机械增压器的实际工作性能受到多种因素的影响，只有通过试验研究才能对理论加以验证和补充，从而促进我国机械增压器技术的发展。

本文基于自主研发的机械增压器性能测试试验台，对笔者研制的具有扭叶转子、异形进排气口的ZNR2.4罗茨机械增压器样机的流量特性、泄漏损失、功率损失和噪声特性进行试验研究。

浅析罗茨鼓风机渐开线型转子极限叶型

浅析罗茨鼓风机渐开线型转子极限叶型
宋健强;刘斌;张博松
【期刊名称】《风机技术》
【年(卷),期】2012(000)006
【摘要】通过对罗茨鼓风机转子常用叶型的分析,选择渐开线叶型作为研究对象,在进行转子啮合分析,确定啮合约束条件的基础上,得到渐开线叶型的极限数学模型.【总页数】4页(P46-48,69)
【作者】宋健强;刘斌;张博松
【作者单位】中国石油兰州石化公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH444
【相关文献】
1.三叶罗茨鼓风机宽凸台渐开线叶型设计 [J], 张伟初;吴明亮;李新华;唐赟
2.罗茨鼓风机转子渐开线型线设计与加工 [J], 张永宇;杨飞龙;周万春;邢金垒
3.罗茨鼓风机渐开线型转子的改进分析 [J], 刘厚根;朱晓东;赵厚继
4.罗茨鼓风机渐开线型转子型线的改进设计 [J], 彭学院;何志龙;束鹏程
5.罗茨鼓风机渐开线叶型加工工艺 [J], 严慧萍
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差

罗茨泵主要性能指标与转子型线加工误差众所周知，罗茨泵在真空获得设备中占有重要地位，越来越受到人们的重视。

而我国罗茨泵的主要性能指标与国外先进产品相比仍存在一定的差距，尤其是最大允许压差和零流量压缩比这二个重要指标，我国行业标准要求偏低。

这种差距与罗茨泵转子型线加工质量是密切相关的。

本文就转子型线加工误差对罗茨泵质量的影响，以及加工误差的控制进行了初步分析。

1 转子型线误差对最大允许压差和零流量压缩比的影响最大允许压差是指罗茨泵入口压力不大于1000Pa时，连续运转1h，不发生故障所允许的出口压力与入口压力差值的最大值，是衡量罗茨泵在最大消耗功率工况下运转可靠性的重要指标。

最大允许压差的大小直接影响罗茨泵允许的使用范围。

要保证最大允许压差，一个主要的措施就是要保证转子之间在最大压差下仍保持一定的啮合间隙。

但转子之间间隙增大，罗茨泵的抽气效率就会降低，即影响罗茨泵的另一重要性能指标——零流量压缩比。

压缩比的大小表示了气体由罗茨泵出口返回到入口气体的多少。

从提高零流量压缩比的角度看，要求转子之间的啮合间隙越小越好。

由此看来，最大允许压差和零流量压缩比是相互制约的二个指标。

要做到兼而顾之，关键的一点就是要转子与转子之间每一啮合点的间隙均匀且保持在一定值。

某一点间隙过小就会降低泵的最大允许压差，某一处间隙过大又会影响零流量压缩比，最终导致零流量压缩比和最大允许压差都降低。

因此，在保证转子型线设计质量的同时，必须对型线加误差进行严格控制。

2 机械仿形刨削加工误差分析罗茨泵转子加工主要有两种方法，一是仿形加工，二是数控加工。

我国目前大多数厂家采用机械仿形加工。

工作母机采用牛头刨床或龙门刨床。

如在牛头刨床滑枕上安装靠模装置，利用滑枕纵向往复运动，通过棘轮机构带动靠模装置横向丝杆转动，使刀架拖板横向移动，触头在靠模板上也作横向移动，由于刀架报板本身的重力作用，使触头紧接触靠模板，完成仿形，刨刀在工件上刨出转子型线轮廓。