真空泵的设计

目录

一．设计总体任务——————————————————2二．设计背景————————————————————3三．各部分零件建模—————————————————6四．装配——————————————————————12五．总体模型————————————————————13六．参考文献————————————————————14七．设计感言————————————————————15

一．设计总体任务

1.根据大学期间所学的专业知识，结合日常习中得到的知识，正

确的理解真空泵工作原理，参照资料合理设计。

2.结合所掌握知识，对各部分进行建模设计，运用绘图软件UG进

行而三维立体设计。

3.使用绘图软件UG进行装配同时建立爆炸视图反映各部分零件之

间配合关系。

4.运用三维软件UG将立体图转化成二维图纸。

5.通过此次课程设计达到对产品设计有一个初步的了解认识掌握

一定的设计方法。

二．设计背景

真空泵（vacuum pump）

真空泵是一种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。

真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子，降低真空室内的气体压力，使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围，至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此，为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置，选择真空系统时，应考虑下述各点：

1确定工作真空范围

首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围，必须认真研究确定之。

2确定极限真空度

在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度，因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲，系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%，比前级泵的极限真空度低50%。

3被抽气体种类与抽气量

检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应，泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。

4真空容积

检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。

考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。

真空泵的参数计算

1.s=

2.303v/tlog(p1/p2)

其中：

s为真空泵抽气速率(l/s)

v为真空室容积(l)

t为达到要求真空度所需时间(s)

p1为初始真空度(torr)

p2为要求真空度(torr)

2.托与帕的转换:

1托＝133.322帕或1帕＝7.5×10-3托

平均自由程

作无规则热运动的气体粒子，相继两次碰撞所飞越的平均距离，用符号“λ”

表示。

3.流量:

单位时间流过任意截面的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。

4.流导:

表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒（L/s），在稳定状态下，管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作“U”。U＝Q/(P2-P1)

5.压力或压强:

气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“P”表示。

6.标准大气压:

压强为每平方厘米101325达因的气压，符号：（Atm）

。

7.极限真空:

真空容器经充分抽气后，稳定在某一真空度，此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气，再经12小时抽真空，最后一个小时每隔10分钟测量一次，取其10次的平均值为极限真空值。

8.抽气速率:

在一定的压强和温度下，单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即Sp＝Q/（P－P0）

选择真空泵注意事项

1.真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。

2.了解被抽气体成分，气体中含不含可凝蒸气，有无颗粒灰尘，有无腐蚀性等。

3.真空泵在其工作压强下，应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

4.正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。

5.真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时，应该选各种无油泵。

6.正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围。

7.真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

8.真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。

9.真空泵的价格、运转及维修费用。

三．各部分零件建模

1．名称：连杆连接件

作用：同连杆连接完成于曲柄轴配合。

建模：运用NX6.0，通过草图，拉伸，旋转，倒角，打孔等命令完成建模。

2．名称：连杆。

作用：同曲柄轴配合，带动活塞往复运动。

建模：运用NX6.0，通过草图，拉伸，旋转，倒角，打孔等命令完成建模。

3．名称：活塞连接件。

作用：连接连杆于活塞。

建模：运用NX6.0，通过圆柱等命令完成建模。

4．名称：活塞。

作用：活塞在气缸内往复运动，完成做功。

建模：运用NX6.0，通过草图，拉伸，旋转，倒角，打孔等命令完成建模。