罗茨泵,多叶凸轮泵转子理论型线作图法
罗茨式机械增压器转子型线简化及建模方法
ｉｖ ｌｔ ｒ￣ ｅ ｏ ｅｂ ｓｓｏ ｅｐ ａ ｔ ａ ｐ ｌ ａ ｏ ｆ ｏ ｔ ｅｏ ｈ ｒ ｅ ．Ｅ ｃ Ｉ ｅ ｔｅ ａｅ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｏｕ ｅ ｐ ｏｄ ｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｒ ｃｉ ｌ ｐ ｉ ｔ ｎ ｏ ｓ ｔ ｏ ｅ ａ ｇ ｒ ； ａ ｓ Ｉ ａｅ ｉ ｉ ｙ ｈ ｔ ｈ ｃ ａ ｃｉ Ｒｏ ｕ ｅ 】 ｈ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｏ ｃ ｌｕ ａｅ ｂ ｑ ａ ｏ ｓ ｏ ｅ ｓ ｐｉ ｅ ｒ ｆ ｅ ｈ ｅ ｍｅ ｏ ｆ ｍ ｄ ｌ ｎ ｅ ｏｔ ａｅ ｓ ｏ ａ ｙ ｔ ａｃ ｌｔ ｙ ｅ ｕ ｔ ｎ ｆ ｔ ｉ ｌ ｄ ｐ ｏ ｌ ，ｔ ｔ ｄ ｏ ｏ ｅｉ ｕ ｄ ｒ ｓｆ ｒ ｉ ｈ ｍ ｆ ｉ ｈ ｇ ｎ ｗ
关键 词 ： 械 增压 器 ； 机 罗茨转子 ； 建模 ； 开 线型线 渐
中图分 类号 ：Ｋ １ ＋． 文献标 识 码 ： 文章 编号 ：６ ３—６９ （０ ８ ０ —０ ２ —０ Ｔ４１ ８ Ａ １７ ３７ ２ ０ ）２ ０ ７ ４
Ｐｏ ｌ—Ｓｎ Ｌ ａ ｎ ｄｌ ｇＭｅｈ ｄｏ ｏｏｓｉ ｏｔ Ｓ ｐｒ ｍｒｅ ｒｆｅ ｔ ｐ￣ ｇａ ｄＭｏ ｅｎ ｔｏ ｆ ｔｒ Ｒ ｏｓ ｕ ｅｄ ｇｒ ｉ ａ ｉ Ｒ ｎ
ｃｒ ｕ ｔｎ ｅ ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ．Ｔ ｅ ｓ ｐ ｉ ｉ ｆｅ ｔ ｏ ｔｒ ｐ ｆ ｅ Ｗａ ｒｖ ｙ ｃ ｍｐ ｒｎ ｅｗｅ ｎ ｔｅ ｉｃ ｍｓａ ｃ ｓ ｐ ｏ ｅ ｏ ｈ ｉ ｌ ｙｎ ｅ ｃ ｆｒ ｏ ｒ ｄ ｓ ｐ ｅ ｂ ｏ ａｉ ｂ ｔ ｅ ｍ ｆｇ ｏ ｏ ｏ ｄ ｇ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ａ ｎ ｅ ｓ ｐｉ ｅ ｔｒｐ ｆｌ ｏ ｖ ｎ ｎ ｌａ ｄ ｔ ｉ ｌ ｄ ｒ ｏ ｒｉ ｅ． ｉ ｈ ｍ ｆ ｏ ｏ
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罗茨风机的全啮合转子型线构建
罗茨风机是一种 回转容积式流体机械 ， 作为 输送 各种 低压 的气体 和抽 真空设 备而 得到广 泛应
用 。罗茨 风机 的 叶轮 转 子 型线 作 为 其关 键 技 术 ，
影 响叶轮 转子 间 的啮合 间隙 ， 而影 响密封效 果 、 进
气 体泄漏 和性 能 特性 ， 罗茨 风 机 工作 过 程 中 的 对 效率 、 噪声 和 可靠 性 都 产 生 较 大 的影 响 －］ ６。然 而在 实 际的制造 加工 和生产 维修 过程 中难 以构建 出完全 啮合 的转子 型 线 ， 难 以把各 种 啮合 型线 或 光 滑连接 ， 常 出现 在 连接 点 处 转 子型 线 过 渡不 经
行 效率 和性 能 － 。 ， Ｊ 本 文针对 罗茨 风机 叶轮转 子型线 不连续 或局
则有 Ｌ ＝ ２ 。 Ｒ 。该转 子 型线 由 ３部 分 组 成 ：
（） １ 齿顶 Ｃ Ｄ段 为 圆心 ０ ，在节 圆上 的 圆弧 ， 对 其
圆弧一 圆渐 开线 型罗茨 风机 的转子 如 图 １所
示， ０ ０、 两 点 间距 离 为 Ｌ 分别 以 ０、 为 圆心 ， ， ０， 以 Ｌ ２为半径 作 圆 ， 圆为节 圆 ， ／ 该 设节 圆 的半 径 为
。 ，
光滑， 或局部型线不啮合等问题 ， 在工作中在转子 型线 啮合 处产 生严 重 的气 体 泄漏 ， 重 影 响 其运 严
第5章 转子泵设计
第5章转子泵设计转子泵是一种中压单作用定量叶片油泵，其结构简图如图5-1所示。
泵体两侧分别有管螺纹与油管相联，作为进油口和出油口，哪个是进油口，哪个出油口由转子4的旋转方向决定。
图5-1 转子泵结构简图由图5-1可以看出，泵体1与转子4之间由偏心而形成一个新月形空腔。
当电动机通过带轮12，带动轴8旋转时，转子槽中的叶片由于离心力作用，贴紧在泵体壁上。
叶片开始由新月形空腔的尖端转向中部时，两相邻阀片与泵体形成的空间逐渐变大，完成吸油过程。
越过中点后，这个空间有由大逐渐变小，完成压油过程，压力油从新月形另一尖端处的出口压出。
泵盖15右端装有填料9，通过填料压盖14和压盖螺母10压紧，防止油沿轴渗出，起密封作用。
泵体1内装有衬套2，衬套磨损后便于更换。
泵体背面的两个螺纹孔就是拆除衬套时用的。
图5-2为转子泵总体效果图，5-3为零件组装图。
ProE_Wildfire3.0之前的版本，设计的流程只能是如图5-4所示。
而3.0有了较大的改观，提供了另一个可以选择的流程，如图5-5所示。
这种改进使ProE的操作更加的人性化，更加的与设计心理一致，从而提高了操作的效率。
而Solidworks一直采用这一设计模式，正是这一差别，笔者在ProE3.0之前一直是Solidworks的忠实支持者。
当然，Solidworks也可以使用5-4的设计流程。
本案例就采用ProE_Wildfire3.0新增的设计流程，读者可以对比这种设计流程和传统的设计流程的区别，进而选择适合自己的设计流程。
图5-2 转子泵总体效果图15 63 7984 10 2（1）泵体 （2）转子 （3）泵盖 （4）衬套 （5）带轮（6）压盖螺母 （7）轴 （8）垫片 （9）填料压盖 （10）叶片图5-3 转子泵零件组装图图5-4 传统的ProE 设计流程图5-5 ProE_wildfire3.0新增设计流程 在进行零件设计时，为了规范操作，建议采用如下的步骤：第一步：堆积形成总体外形；第二步：去除材料构造基本结构；第三步：细部工艺处理。
各种泵的图形符号_水泵cad画法
各种泵的图形符号_水泵cad画法
水泵的图形符号通常是一个矩形，内部有一个倾斜的箭头，表示水的流动方向。
另外，根据水泵的不同类型，其图形符号也会有所不同。
以下是常见水泵的图形符号：
1. 离心泵：
2. 自吸泵：
3. 深井泵：
4. 轴流泵：
以上为常见水泵的图形符号，但具体的水泵图形符号根据制图标准和要求可能会有所不同。
水泵cad画法：
1. 打开AutoCAD软件，点击"新建"，选择相应的图纸大小或自定义大小。
2. 在"插入"菜单中选择"基本形状"，选择所需的形状（如矩形）。
3. 在矩形上右键，选择"属性"，输入所需的尺寸或使用鼠标拖动调整尺寸。
4. 在"插入"菜单中选择"线"工具，绘制箭头。
5. 绘制完毕后，可以对图形进行颜色、线型等属性设置。
6. 保存文件，完成绘制。
以上是水泵cad画法的基本步骤，可以根据实际需求和制图标准进行调整。
各种各样的泵及工作原理(含3D结构图)
一)容积式分类往复式回转式基本原理借活塞在汽缸内的往复作用使缸内容积反复变化，以吸入和排出流体机壳内的转子或转动部件旋转时，转子与机壳之间的工作容积发生变化，借以吸入和排出流体动画演示产品活塞泵齿轮泵，螺杆泵-------------------------------------------------------------------------------(二)叶片式back to top叶片式泵与风机的主要结构是可旋转、带叶片的叶轮和固定的机壳。
通过叶轮旋转对流体作功，从而使流体获得能量。
根据流体的流动情况，可将它们再分为下列数种：-------------------------------------------------------------------------------演示部件结构部件见后一节（略）见后一节（略）产品例证中央空调用离心风机中央空调或冷库用轴流式送水泵混流送水泵家用空调室内风机-------------------------------------------------------------------------------第二节泵与风机的工作原理back to top 一、离心式泵与风机的工作原理back to top-------------------------------------------------------------------------------图样表现总体结构-------------------------------------------------------------------------------二．轴流式泵与风机工作原理back to top轴流式泵与风机的工作原理是，，风机结构如下左边两图所示,下第三个图为轴流泵的结构图(点击可放大)。
工作原理旋转叶片的挤压推进力使流体获得能量，升高其压能和动能，叶轮安装在圆筒形(风机为圆锥形)泵壳内,当叶轮旋转时，流体轴向流入，在叶片叶道内获得能量后，沿轴向流出。
凸轮转子泵转子型线设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｌ ｅ ｏ ｆ ｌ ｏ ｂ ｅ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｐ ｕ ｍｐ
Ｌ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｈ ｕ ｉ ＺＨＡＮ Ｇ Ｚｈ ｉ ｃ ｈ ｅ ｎ
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工 业 技 术
Ｓ ２ — ０ １ ３— Ｎ Ｏ ． ２ ６ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ｅ ｎｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏｌ ｏｇ ｙ Ｉ ｎｎ ｏｖ ａｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａｌ ｄ
团匿亚圃 ● — ■ 譬 譬 幽 Ｕ ■ 幽
凸轮 转子 泵 转 子 型线 设 计
李扬辉 张志臣
（ 天津工业大 学机械工程学院 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ７ ）
摘 要 ： 转予型线的参 数及组成部分可利用圆弧转子泵的圆弧转 予分析得 出， 而转 子的实际型线的方程则可以结合共轭原理推 出的圆弧转子
的理 论 型线方 程 得 出， 参 照 型线 的参 数 方 程 ， 借Ｊ ］ Ｊ ＭＡ Ｔ Ｌ ＡＢ 绘 制 出二 维 转 子 型 线 ， 最后， 通 过 三 雄 软 件 创 建 出实 体 模 型 ， 根 据 软 件 中的 模 拟 功
罗茨泵工作原理和结构详解
罗茨真空泵（简称：罗茨泵）是指泵内装有两个相反方向同步旋转的叶形转子，转子间、转子与泵壳内壁间有细小间隙而互不接触的一种变容真空泵。
罗茨真空泵在石油、化工、塑料、农药、汽轮机转子动平衡、航空航天空间模拟等装置上得到了长期运行的考验，所以应该在国内大力推广和应用。
同时也广泛用于石油、化工、冶金、纺织等工业。
罗茨泵工作原理罗茨泵是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。
罗茨泵是靠泵腔内一对叶形转子同步、反向旋转的推压作用来移动气体而实现抽气的真空泵。
罗茨真空泵是指具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵，此泵不可以单独抽气，前级需配油封、水环等可直排大气。
它的结构和工作原理与罗茨鼓风机相似，工作时其吸气口与被抽真空容器或真空系统主抽泵相接。
这种真空泵的转子与转子之间、转子与泵壳之间互不接触，间隙一般为0.1～0.8毫米；不需要用油润滑。
转子型线有圆弧线、渐开线和摆线等。
渐开线转子泵的容积利用率高，加工精度易于保证，故转子型线多用渐开线型。
罗茨真空泵的转速可高达3450～4100转/分；抽气速率为30～10000升/秒（1升=10-3米3）；极限真空：单级为6.5×102帕，双级为1×103帕。
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。
为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。
由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。
由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。
但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。
当转子继续转动时，气体排出泵外。
罗茨泵在泵腔内，有二个“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的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。
《机械设计原理》第5章 凸轮机构设计 图解法
-ω
件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
ω
8’ 7’ 5’ 3’ 1’
1 3 5 78
9’ 11’ 12’
13’ 14’
9 11 13 15
设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
图解法设计凸轮轮廓
1.凸轮廓线设计方法的基本原理 2.用作图法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮 2)偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 3)滚子直动从动件盘形凸轮 4)对心直动平底从动件盘形凸轮 5)摆动尖顶从动件盘形凸轮机构
长沙交通学院专用
一、凸轮廓线设计方法的基本原理
反转原理：
给整个凸轮机构施以-ω时，不影响各构件之间的相
13 12
1110Βιβλιοθήκη kk9k1k0k1181kk21k73k14k6O1k55k4kk3k21
-ω
9
设计步骤小结：
11’
①选比例尺μl作基圆rmin;
10’
②反向等分各运动角;
9’
动画
③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置;
④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
长沙交通学院专用
3.滚子直动从动件盘形凸轮
③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。
④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。
长沙交通学院专用
滚子直动从动件凸轮机构中，已知凸轮
的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的
-ω
运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
8’ 9’
ω
7’
11’
5’
两叶与多叶转子气冷式罗茨真空泵型线分析
气冷 式罗茨 真 空 泵 的 型线 可 以 由圆弧 、 渐开
线、 摆线及 其 组 合组 成 。渐 开 线 型线 容 积 利 用 系
数 稍大 于圆弧 摆线 ， 渐开 线 型 线 转子 有 啮 合 干 但 涉 条件 的限制 及 容积 利 用 系 数 降低 等 问题 ， 泵 从 的实际抽 速 和效率 分 析 ， 圆弧 摆 线 型线 转 子 要 优
Ｆ ＬＵＩ ＭＡＣＨＩ Ｄ ＮＥＲＹ
Ｖｏ ３ Ｎｏ ２， ０１ １ ９， ． ２ １
．
文章编号 ： １０ ０２ （ ０ １ ０ ０ ３ ０ ０５— ３ ９ ２ １ ） ２— ０ ０— ５
两叶与多叶转子气冷式罗茨真 空泵 型线分析
戴 映红 黄 智敏 钟 云会 张宝 夫 。 。 ，
（． １ 台州职业技术学院 ， 浙江台州 摘 ３ ８０ ； １０ ０ ２浙江真空设 备集 团有 限公 司 ， 浙江 台州 ３ ８０ ） １０ ０
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ａｒ ｃ ｏ ｅ ｏ ｔ ａ ｕ ｄｓ： ｉ—ｏ ｌｄ ｒ ｏｓ ｖ ｃ ｕｍ ｍｐ；ｏｏ ｏ ｌ ｖ ｌ ｐｕ ｒ ｔｒｐｒｆ ｅ； ｏｕｍｅｒｃ ｃ ｅｆｃ ｅ ｆｕ ｉ ｚ ｔｏ ａ ａｙ ｅ ｉ ｔｉ ｏ ｆ ｉｎｔｏ ｔｌ ａ ｉｎ； ｎ ｚ ｉ ｉ ｌ
ＤＡＩＹｉ ｇ ｈ ｎ ， ｎ — ｏ ｇ ＨＵＡＮＧ ｉｍｉ ， Ｚｈ — ｎ ＺＨＯＮＧ ｎ ｈ ｉ ＺＨＡＮＧ ｏ ｆ Ｙｕ — ｕ ． Ｂａ —ｕ。
（１Ｔ ｉ ｏ ｏａｉ ａ ＆ Ｔ ｃｎ ａ Ｃ ｌ ｇ ，ａ ｈ ｕ３ ８０ Ｃ ｉ ； ． ａｚ ｕＶ ｃｔ ｎｌ ｈ ｏ ｅｈｉ ｌ ｏ ｅｅＴ ｉ ｏ １００，ｈｎ ｃ ｌ ｚ ａ
１ 前言
于渐 开线 型线转 子 。而且 圆弧摆线 型线 的各 组成
转子泵转子 型线的设计分析
２
一一
硕Ｉ‘学位论文
目前转子型线设计理论较少的状况，对转子型线的设计具有指导意义。并且可以实现转 子泵转子的快速化、参数化设计，对于缩短设计周期，提高设计效率具有现实意义。同 时采用ＭＡＴＬＡＢ的转子型线辅助，可以得到精确的转子型线，从而提高转子的加工精 度，并且使得转子的间隙设计更加精确，达到提高转子泵的容积效率的目的。
图３．６内摆线横断面面积…………………………………………………………………．１５ 图３．７外摆线横断面面积…………………………………………………………………．１６ 图３．８两叶圆弧型线示意图………………………………………………………………．１７ 图３．９三叶圆弧型线示意图………………………………………………………………．１７
转予泵转子型线的设计ｌ｛Ｊｆ究
第２章转子泵结构及原理
２．１转子泵的工作原理
转子泵原理如图２．１所示：
图２。１两叶转子泵Ｉ．作原理图
图２．１为双叶圆弧形转子泵工作原理示意图，如图所示，当两转子转动时，泵的吸 入口相通的工作腔不断增大，此时进行吸入过程；当转子继续转动形成密闭腔，吸入结 束；转子继续转动，密闭腔与泵的出口相通，密闭腔的介质便从出ＶＩ排出；与此同时转 子的另－－Ｎ又处于容积增大的过程，进行吸入。如此转子连续的转动，交替完成吸入和 排出的过程，完成转子泵的工作。两叶转子泵每转一周，完成两次吸入和排出工作。同 理单叶转子泵每转一周，完成两次吸入和排出工作；三叶转子泵每转一周，完成三次吸 入和排出工作Ⅻ５１。理论上三叶转子泵具有更高的效率。图２．２为三叶转子泵工作原理
转子泵主要零件及材料如表２．１所示。
表２．１转子泵主要零件及材料 零什名称 材料
过度盘
材料
４５
ＨＴ２００
三叶罗茨泵转子的型线设计与VBA参数化编程绘图
ｆ ｏｌ ｅ（ ｅｈ Ｍｃ ｌ ｎ ｌｃｒ ａ Ｉ ，ｌｍ－ｉ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｕｎｖ ｒｉ Ｃ ｌｇ １Ｍ ｃａ ａ ａ ｄ Ｅ ｅｔｉ ｌ Ｌ ｅ ｆ ｃ Ｅ ｇ ｑ ｂｎ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｉｅｓ ｙ，Ｈａ ｂｎ ｔ ０ ０ ，Ｃｈｎ ） Ａ ｔ ｒ ｉ ５ ０ １ ｉａ
维普资讯
第２ ９卷第 ｌ 期
２０ ０ ２年 １月
应
用
科
技
Ｖ０ － ９ № ． 】２ ． １
Ａｐ ｌ ｄ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｐ ｉ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｃ ｎ ｌｇ
Ｊｎ ，０ ２ ａ ２０
文章 编号 ：０９—６ １ ２０ ）１ ００ —０ １０ ７ Ｘ（０ ２０ ０ １ ３
质量稳定和剪切敏感介质安全性等方面具有较高
的可靠 性 具有 原理 简 单 、 积 小 量 轻 本 体 重 成
低、 密封性好 、 污染等特点 ， 无 不仅适用于油液的 输送 ． 在医药 、 口用化工 食品等行业 也有广 泛的
市 场 。但 由于转 子型线 复杂 ， 工难度 大 ， 加 精度要
ｌ Ｉ
Ｉ
… 一 —— ——— —— —— — 。‘ ＿ —— 。 —— １１， — — — —＿ －＿ －－ ’－。 －＿ ・＿ ＿＿・ ＿＿ ＿一
维普资讯
心 ， 在节 圆上 ， Ａ 与 ｘ轴成 ３ 。 Ｍ 为过 Ａ 点 且 Ｏ ０．Ａ 所作基 圆的切 线 ， 为切点 。 Ｊ Ⅵ Ｇ。为渐开 线 与基 圆
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｏ ｌｘ ｆ ｕ ｅ ｆ ｏｓｐ ｍ ｐｒｔ ｒｉ ａｐ ｏ ｌｍ ｆ ａｆｉｇ ｉ ｒｄ ｃ ｏ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｉ ｓｒ ｃ ：Ｙ ｃｃ ｍｐｅ ｇ ｒ ｉ ｏ Ｒｏ ｔ ｕ ｏ ｏ ｒ ｂｅ ｏ ｆ ｎ ｓｐ ｕ ｔ ｎａ ｄｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｓ ｂ ｌ ｔ ｏ ｉ Ｃｈｎ ．Ｔｈ ｒｗｉｇｏ ｈ ｅ ｉ ｎ ｉｎ ｌ ｏ ｉ ａ ｅｆ ｉ ｅ ｈ ｏｌｈ ｐｏ ｒｒ ｉｇ ｐｏ ｒｍ ｔ ｉａ ｅｄａ ｎ ｆｔ ｒｅｄｍｅ ｓ ａ ｌ ｃ ｌｈ ｉ ｓ ｄｔ ｒ ｔ ｒｇ ａｍｎ ｎ ｒｇ ａ ｗｉｈＶＢＡ ｏ ｓ ｄ ｌ ｎ ｈ ｇ ｉ ｎ Ａｕ ｏ ｔＣＡＤ １ ｈ ａ ｅ ｄ ｎ ｉｅ ｒｎ ｉｎ｛ｃｎ ｅ ｅｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇｓｇ ｉ ａ ｃ ｉ
罗茨泵转子线型简明设计
罗茨泵转子线型简明设计杨晓斌【摘要】罗茨真空泵转子是由两个8字型转子组成,同步反向运转而互不干涉.文中通过介绍渐开线定义和性质,归纳出一种转子线形的简明设计方法,工程运用中具有实际意义.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2010(000)004【总页数】2页(P147-148)【关键词】罗茨泵;转子线形【作者】杨晓斌【作者单位】杭州新安江工业泵有限公司,浙江,建德,311600【正文语种】中文【中图分类】TH3261 基本公式推导及画法如图1所示，罗茨泵双叶渐开线转子1/4圆内相互啮合，同步反向运转互不干涉，1/4圆周内由两段圆弧和一段渐开线构成，转子转过1/4圆周在P1、P2间的渐开线上啮合，为了简化推导过程，忽略运转间隙，头部圆弧和腰部圆弧是同一段圆弧。
要使圆弧和渐开线段平滑过渡，必须P1、P2点有公法线，根据渐开线啮合定理，两转子在P2点的公法线过O1O2中点，即O点。
转子转过90°在P1点分离，同时下一个1/4转子开始啮合。
这样周而复始连续运转，两转子互不干涉。
根据渐开线定义，必须满足:这是双叶渐开线转子的基本公式。
给定A和α即可作出转子几何线形。
如图1将MN圆弧等分，再在各等分点切线方向取出相应线段，平滑连接各切线段各端点即为1/4转子线形，MN圆弧等分越多，线形越精确。
也可通过渐开线解析公式作图，用于数控编程更为精确。
2 α取值范围和几种特殊情况（1）渐开线起于基圆，α取得最大值，此时r满足式（1），同时需满足： r＝A/2×cosα （2）联解式（1）－（2）得tanα＝4/π，α＝51.854°α最大值为定值与A无关，此时容积利用率最大为57%，如图 2。
容积利用率＝（配合圆截面积－转子截面积）/配合圆截面积×100%转子截面积可由积分法或计算机软件求出；对同一参数（抽气速率）罗茨泵而言，容积利用率愈大，泵体相对体积愈小。
（2）理论上α可以趋近0，α愈小，r愈小，转子形状越趋近圆。
凸轮机构图解法
滚子从动件凸轮机构设计当根据使用场合和工作要求选定了凸轮机构的类型和从动件的运动规律后，即可根据选定的基圆半径着手进行凸轮轮廓曲线的设计。
凸轮廓线的设计方法有图解法和解析法，其依据的基本原理相同。
凸轮机构工作时，凸轮和从动件都在运动，为了在图纸上绘制出凸轮的轮廓曲线，可采用反转法。
下面以图示的对心尖端移动从动件盘形凸轮机构为例来说明其原理。
从图中可以看出：凸轮转动时，凸轮机构的真实运动情况：凸轮以等角速度ω绕轴O 逆时针转动，推动从动件在导路中上、下往复移动。
当从动件处于最低位置时，凸轮轮廓曲线与从动件在A点接触，当凸轮转过φ1角时，凸轮的向径OA 将转到OA´的位置上，而凸轮轮廓将转到图中兰色虚线所示的位置。
这时从动件尖端从最低位置A 上升到B´，上升的距离s1=AB´。
采用反转法，凸轮机构的运动情况：现在设想凸轮固定不动，而让从动件连同导路一起绕O点以角速度（－ω）转过φ1角，此时从动件将一方面随导路一起以角速度（－ω）转动，同时又在导路中作相对移动，运动到图中粉红色虚线所示的位置。
此时从动件向上移动的距离与前相同。
此时从动件尖端所占据的位置B 一定是凸轮轮廓曲线上的一点。
若继续反转从动件，可得凸轮轮廓曲线上的其它点。
由于这种方法是假定凸轮固定不动而使从动件连同导路一起反转，故称反转法（或运动倒置法）。
凸轮机构的形式多种多样，反转法原理适用于各种凸轮轮廓曲线的设计。
一、直动从动件盘形凸轮廓线的设计（1）尖端从动件以一偏置移动尖端从动件盘形凸轮机构为例。
设已知凸轮的基圆半径为rb，从动件轴线偏于凸轮轴心的左侧，偏距为e，凸轮以等角速度ω顺时针方向转动，从动件的位移曲线如图（b）所示，试设计凸轮的轮廓曲线。
依据反转法原理，具体设计步骤如下：1）选取适当的比例尺，作出从动件的位移线图。
将位移曲线的横坐标分成若干等份，得分点1，2, (12)2）选取同样的比例尺，以O 为圆心，rb为半径作基圆，并根据从动件的偏置方向画出从动件的起始位置线，该位置线与基圆的交点B0，便是从动件尖端的初始位置。
罗茨泵转子线型简明设计
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罗茨泵转子线型简明 设计
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凸轮轮廓线图解法详解例题
理论廓线 实际廓线
基圆 偏距圆
三、凸轮理论廓线设计的基本原理
s o
反转法
ψ
o
反转法
四、凸轮实际廓线设计
实际廓线
理论廓线 滚子
五、刀具中心轨迹
实际廓线
刀具
理论廓线 刀具中心轨迹
§4-3 图解法设计凸轮廓线
一、凸轮设计的基本问题
1、已知运动规律，设计凸轮 运动规律
已知条件：
几何尺寸：基圆半径r0，偏距圆半径e
2、已知从动件行程h，设计凸轮 已知条件：从动件行程h
选定运动规律
几何尺寸：基圆半径r0，偏距圆半径e
Байду номын сангаас 二、凸轮设计的步骤
1、确定基圆、偏距圆 2、确定从动件运动规律 3、设计理论廓线 4、设计实际廓线
罗茨泵厂家产品曲线图及工作原理图
罗茨泵厂家产品曲线图及工作原理图上海阳光泵业制造有限公司座落于上海市金山工业园区，是国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业，注册资本1100万元。
主导产品包括：螺杆泵、隔膜泵、液下泵、磁力泵、排污泵、化工泵、多级泵、自吸泵、齿轮油泵、计量泵、卫生泵、真空泵、潜水泵、转子泵等类别。
产品以优越的性能，精良的品质已获得各项专业认证证书及客户的认可。
公司拥有多名水泵专家和各类中高级工程师，不断的开发制造，升级换代产品年年都有问世。
一、ZJH型罗茨泵产品概述：1、ZJH型带溢流阀罗茨泵，在原有的基础上(ZJ、ZJP)改进的第四代新产品，利用一对8字型转子在泵腔中作等速反向转动而产生吸气和排气作用。
每个转子用两个轴承支承，利用一对同步齿轮，使两个转子的相对位置始终保持不变，转子与转子、转子与泵体、转子与侧盖之间都有间隙，因而工作腔内没有摩擦，无需润滑。
泵转子的支承采用了可靠的消隙结构，风叶采用电脑动平衡高精度斜齿轮，运行平稳，噪声低，使用更加可靠，可在高压差下长期运行。
动密封部位采用我公司专利产品特殊密封，保证泵腔内无油无水无泄露，解决罗茨泵老大难（齿轮油进入泵腔内，泵内吸到水到齿轮及漏油现象），确保齿轮和轴承使用寿命。
本型泵的进气和排气口之间装有自重阀，其作用是当排气口与进气口之间的压力差超过阀自重时，阀自动打开。
这个压力是泵能可靠运行的最大压力差。
因而带流阀罗茨泵具备自动防过载功能。
2、ZJH型罗茨泵在较低的入口压力下具有较大的抽气速率,并具备自动防载功能。
但是，由于本型泵的结构属于干式间隙密封，为了获得一定的抽气速率和真空度，减少返流，必须降低前级泵的压力，因此使用时必须有前级真空泵与之串联，前级真空泵抽到一定的真空度(0.08mpa至0.09mpa)，再起动罗茨真空泵，根据实际需要，可选用不同的真空泵作为前级泵，如爪式无油泵、罗茨泵、2H滑阀泵、2X旋片泵、水环泵（立式无油泵），得到的极限真空度有所不同。
【机械原理】5凸轮廓线设计--作图法
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
4.偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构
已知：基圆半径r0，凸轮逆时针转动w， 推杆的运动规律s=s(d),偏距为e，推 杆在凸轮回转中心右侧
作偏距圆、基圆、推杆的初始位置
将偏距圆瓜分
将推程运动角等分，作偏距圆的切线 从基圆向外量推杆的位移，得推程廓线
注意：1）长度比例尺；推杆初始位置； 2）凸轮转角： CD廓线对应的凸轮转角
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
5.摆动尖顶推杆盘形凸轮机构 已知：基圆半径r0，凸轮逆时针 转动w，推杆的运动规律j=j(d)， LOA、LAB
பைடு நூலகம்
确定基圆、A点所在圆、AB初始位置 将A点所在圆瓜分 确定推程廓线 确定预算预算远休、回程、近休廓线
注意：1）角度比例尺 2）凸轮转角：
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
d - dy
sin cos
d
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
2、对心平底推杆盘形凸轮机构
已知：基圆半径r0、s=s( )、凸轮转动角 速度 。
建立图示坐标系，当凸轮转过 角，推杆 产生位移s，用反转法作图，此时平底与 凸轮在B点相切，由瞬心法知P为凸轮与 推杆的相对瞬心，
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
3 .对心直动平底推杆盘形凸轮机构
已知：基圆半径r0，凸轮逆时针转 动w，推杆的运动规律s=s(d)，
以平底中心A为尖顶，按尖顶推杆设 计凸轮廓线，得到理论廓线。
以理论廓线上的各点为平底中心 ，画一系列平底，这些平底的包 络线即为实际廓线。
注意：1。长度比例尺；推杆反转； 2。平底长度l=2lmax+5~7mm； 3。基圆半径对应理论廓线； 4。凸轮转角:CD廓线对应的凸轮转角
恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法
恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法恒定流量的凸轮泵是一种常用的离心式泵，其转子型线的设计和生成是特别紧要的。
在凸轮泵中，介质由于叶轮叶片和壳体之间的离心力，产生了强大的压力和流动，从而实现了泵送液体。
以下是关于恒定流量的凸轮泵转子型线的认真介绍。
一、凸轮泵转子型线的基本要求凸轮泵转子型线的设计要求充足以下几点：1. 转子叶片要保证结构简单，易于加工和调整。
2. 转子叶片的形状应当使液体从吸入端低压区地方缓慢进入泵腔，然后在高压区进行高度压缩，并在压缩后的区域中快速流出，使泵的流量保持稳定。
3. 凸轮轮廓要保证制造的精度和轮廓的稳定性，不应有震荡和不平坦的地方。
4. 液体应当在整个转子的轮廓内流动，以保持流量的恒定。
二、凸轮泵转子型线的生成方法凸轮泵转子型线的生成方法有以下三种：1. 标准型线法标准型线法是利用阅历法则推导出的，得到的结果与凸轮泵的使用阅历相符。
标准型线法是手工试验的结果，得到了仿佛于抛物线的标准曲面，然后再用数控机床进行加工即可。
标准型线法的优点是简单易行，更接近实际情况，但缺点是精准度不高，精度无法保证。
2. 计算型线法计算型线法是利用计算机进行各种模拟和分析，以确定泵的最佳效率点和设计参数。
这种方法可以大大提高凸轮泵转子的精准度和精度。
3. 自由型线法自由型线法是利用数控机床在制造凸轮的同时，进行凸轮泵转子型线的制作。
这种方法是一种实现自由型线的新技术，不需要特别的工具或材料，成本较低，易于实现。
三、凸轮泵转子型线设计的注意事项在设计凸轮泵转子型线时，需要注意以下几点：1. 液体的性质、流量和压力是决议泵转子型线的重要因素，因此需要认真考虑这些因素。
2. 在设计型线时，需要考虑泵的使用条件，如吸入口的高度和位置、出口管的直径和长度等。
3. 在加工和制造凸轮泵转子后，需要进行严密的测试和调整，在实际使用过程中确定其运行情形。
假如显现问题，需适时对其进行修理和调整。
综上所述，恒定流量的凸轮泵的转子型线设计是影响泵性能的紧要因素之一，其设计要求重要包括叶片结构、凸轮轮廓和液体流动状态等方面。