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了儀器的性能。本文提出了一種新的羅茨型線，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嚙合點的坐標，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，并與傳統(tǒng)的羅茨型線進行比較，驗證新型羅茨型線的優(yōu)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(fā)明了一種新型鼓風機，即用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉風機，為了紀念這個發(fā)明，所以將這種類型的風機按兩兄弟的名字命名為羅茨風機。1868年，德國的錦工(Aerzener) 機械公司在歐洲制造了第一臺羅茨風機并于1930年開始制造羅茨式氣量計。1954年，德國的Heraeus發(fā)明了羅茨真空泵。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為轉子的型線。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，引入了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，得出了性能較好的羅茨曲線。真空技術網(認為漸開線型轉子由圓弧和漸開線組成。圓弧型和擺線型由于面積利用系數低得不到廣泛的應用。漸開線由于便于加工且密封性能好而被廣泛采用。

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

　　本文以基圓半徑為70mm的羅茨轉子為例，提出一種新型的羅茨流量計轉子型線，并對該型線進行公式推導，將型線方程化，從而可用該方法可得出一系列不同基圓的新型羅茨曲線，并在此基礎上研究了型線的嚙合特性和面積利用率。

　　本文以基圓半徑為70mm 的羅茨型線為例，圓心作為為原點。水平向左為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向。由于型線是上下左右對稱的，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。對于第一象限的曲線可以把它分為兩部分，以45°角為分界線， 45°以前即AB段是由四段圓弧所組成，45°以后的BC段由漸開線組成，CD為圓弧段。

　　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，得到了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。編程得到整體型線上的各個點坐標。通過對該組合型線的連續(xù)性及面積利用率進行分析，得到該型線具有良好的連續(xù)光滑性，且面積利用率比傳統(tǒng)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　　 　　　　　?！≈荨〈蟆W　　福建東亞鼓風機股份有限公司 【摘要】給出了三葉羅茨鼓風機三種不同的圓弧型轉子型線的設計公式, 并指出這三種不同型線圓弧型轉子的優(yōu)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 羅茨鼓風機由于其結構簡單、工作可靠, 廣泛應用于煉鐵和水泥行業(yè)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?，F在國內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、內圓弧及其包絡線型以及內外圓弧加擺線型。以下將全面介紹這三種不同線型的三葉圓弧型轉子型線的設計, 并指出這三種不同線型的三葉圓弧型轉子的優(yōu)缺點。 二、外圓弧及其包絡線型 一對羅茨鼓風機轉子的相互嚙合, 相當于兩個相同的節(jié)圓相切并且作純滾動, 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(jié)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) 為圓弧, 而轉子節(jié)圓以內的齒谷齒形(如轉子 1 的齒谷C1O 1E 1) 則 為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 因為兩個轉子形狀全等, 且弧A 1B 1C1 與弧 A 2B 2C2 共軛, 弧C1D 1E 1 與弧C2D 2E 2 共軛, 點A 1、 B 1、 C1、 D 1、 E 1 分別與點A 2、 B 2、 C2、 D 2、 E 2 共軛, 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 的距離為 b, 齒峰外圓弧半徑為 rr, 節(jié)圓半徑為 r, 轉子頂圓半徑為 ra, 中心距為 a。于是, 在△O 2C2F 2 中, 由余弦定理得: 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 上固結一坐標系X 1- Y 1。顯然, 轉子 1 齒 峰 外 圓 弧 A 1B 1C1 的 方 程 為: (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(yè)大學學報年月文章編號羅茨鼓風機圓弧型轉子型線方程董笑飚張侖甘肅工業(yè)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了利用幾何方法建立圓弧型轉子型線方程的方法并繪制出型線圖形實踐結果表明根據轉子型線方程采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號文獻標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了該羅茨鼓風機轉子的設計制造問題為了采用

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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