機械設(shè)計說明書-2XZ-4型旋片式真空泵的設(shè)計

題目：2XZ-4型旋片式真空泵的設(shè)計n=1。電動機的實際功率為所以電動機的選擇符合要求。3.4軸的計算3.4.1聯(lián)軸器的選擇已知參數(shù)：電機型號YS711-4，P額=0.55kW，n=1400r/min,電動機的軸伸直徑d=14mm；a.類型選擇：為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器；聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及安裝固定結(jié)構(gòu)如圖3.1圖3.1旋片泵聯(lián)軸器實際結(jié)構(gòu)圖載荷計算：公稱轉(zhuǎn)矩T=9.55×10×0.55/1400=3.751N·m由表4.1查得KA=1.3，故計算轉(zhuǎn)矩Tca=Ka·T=1.3×3.751=4.8763N·m。表3.1工作情況系數(shù)KA工作機KA原動機分類工作情況及舉例電動機汽輪機四缸及四缸以上內(nèi)燃機雙缸內(nèi)燃機單缸內(nèi)燃機Ⅰ轉(zhuǎn)矩變化很小，如小型離心泵、發(fā)電機1.31.51.82.2Ⅱ轉(zhuǎn)矩變化大并有強烈沖擊載荷，如無飛輪的活塞泵3.13.33.64.0b.型號選擇:從GB/T5272-1985中查得HL1型梅花型彈性聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為45，許用最大轉(zhuǎn)速為1500r/min，軸徑為14mm之間，故合用3.4.2軸的強度校核軸受有不大的彎矩，這里只按軸所受的扭矩來計算軸的強度。軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為式中:扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa;見表4-3。T軸所受的扭矩，；WT軸的抗扭截面系數(shù)，；n軸的轉(zhuǎn)速，;P軸傳遞的功率，;d計算截面處軸的直徑，；表4-3軸常見幾種材料的及A0值軸的材料Q235-A、20Q275、354540Cr、3Cr13/MPa15～2520～3525～4535～55A0149～126135～112126～103112～97說明：表中值是考慮了彎矩影響而降低了的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。在下述情況時，取較大值，A0取較小值：彎矩較小或只受扭矩作用、載荷較平穩(wěn)、無軸向載荷或只有較小的軸向載荷、軸只做單向旋轉(zhuǎn)；反之，取較小值，A0取較打值。此次設(shè)計，采用45作為軸的材料，故可取A0=115。由上式可得軸的直徑式中。這樣求出的直徑，只能作為承受扭矩作用的軸段的最小直徑dmin,故dmin=5.83mm。對于直徑d100mm的軸，有一個鍵槽時，軸徑應(yīng)增大5%～7%，故d=（1+7%）dmin=6.23mm<14mm，由此，聯(lián)軸器所聯(lián)接的軸的強度足夠。42XZ-4型旋片式真空泵的注意事項2xz-4型旋片式真空泵系雙級直聯(lián)結(jié)構(gòu)旋片真空泵(以下簡稱泵)。它有偏心地裝在泵身腔內(nèi)的轉(zhuǎn)子，及轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的兩旋片。轉(zhuǎn)子帶動旋片旋轉(zhuǎn)時，旋片借離心力和旋片彈簧的彈力緊貼體;腔容積周期性地擴大而吸氣，排氣腔容積則周期性地縮小而壓縮氣體，借壓縮氣體壓力和油推開排氣閥排氣，從而獲得真空。2xz-4型泵裝有氣鎮(zhèn)閥。其作用是向排氣腔充入一定量空氣，以降低排氣壓力中的蒸汽分壓強，當(dāng)其低于泵溫下的飽和蒸汽壓時，即可隨充入空氣排出泵外，而避免凝結(jié)在泵油中。具有延長泵油使用時間和防止泵油混水時間。但氣鎮(zhèn)閥打開時，極限真空將有所下降，溫升也有所提高。泵應(yīng)安裝在清潔、平坦、干燥和通風(fēng)良好的場所，盡量保持泵溫在15℃-40℃為宜。泵裝有手柄、橡膠機腳，除運輸及用于移動裝置外，只要安放平穩(wěn)即可。安裝在精密儀器設(shè)備上使用，可安裝尺寸，采用螺釘固定。裝接電源時，應(yīng)按電機標(biāo)牌的規(guī)定接線。應(yīng)注意電機旋轉(zhuǎn)方向與支座上的箭頭方向應(yīng)一致，即從電機風(fēng)扇一端看，葉輪應(yīng)為順時針轉(zhuǎn)，如轉(zhuǎn)向不符，對單向電機，將出線K1與K2調(diào)接，對三相電機，只要將三根出線中的任意兩種對調(diào)即可。為使用安全，應(yīng)裝接地電線。連接被抽容器的管道，其直徑應(yīng)不小于泵的進氣口直徑，且管道應(yīng)短和彎頭少，以減少10托以下的抽速損失。管道、被抽容器及聯(lián)接處應(yīng)密封無泄漏。當(dāng)泵敞通大氣起動時，排氣口會有少量油霧排出，如恐影響工作環(huán)境，可用軟管將排出油霧引出至室外。泵有防止停泵后返油和保持泵口真空的措施，一般無須在泵口裝接電磁閥。泵及其四周環(huán)境應(yīng)經(jīng)常保持清潔，防止雜物進入泵內(nèi)。泵的運轉(zhuǎn)過程中，油箱內(nèi)的存油量不得低于油標(biāo)中心。不同種類和牌號的真空泵油，不可混合使用。泵在使用中，因系統(tǒng)損壞等特殊事故，進氣口突然暴露大氣時，應(yīng)盡快停泵，并切斷與系統(tǒng)連接的管道，防止噴油、污染場地。泵由于存放或使用不當(dāng)，水份或其它揮發(fā)性物質(zhì)進入泵內(nèi)而影響極限真空時，可開氣鎮(zhèn)閥凈化之。當(dāng)泵油受到機械雜質(zhì)或化學(xué)雜質(zhì)污染時，應(yīng)更換泵油。換油步驟如下：先開泵運轉(zhuǎn)約半小時，使油變稀，停泵！旋下放油塞，放出臟油，再敞開進氣口運轉(zhuǎn)1-2分鐘，此間可從進氣口緩緩加入小量清潔的真空泵油，沖洗泵芯。臟油放回后，將放油塞旋上，并擰緊：旋下加油塞，利用漏斗，從加油口加入清潔的真空泵油，旋上加油塞。查看油位時，以停泵時注油至油標(biāo)中心為宜。過低對排氣閥不能起封油作用，影響真空度。過高，啃了個會引起通大氣啟動時噴油。運轉(zhuǎn)時，油位有所升高，屬于正?，F(xiàn)象。油采用規(guī)定牌號的清潔真空泵油，從注油孔加入。加油完畢后，應(yīng)旋上螺塞。油宜經(jīng)過濾，以免雜物進入，堵塞油孔。泵可在通大氣或任何真空度下一次起動，泵口如裝接電磁閥，應(yīng)與泵同時動作。環(huán)境溫度過高時，油的溫度升高，粘度下降，飽和蒸汽壓會增大，會引起極限真空有所下降，特別是用熱偶計測得的全壓強。如加強通風(fēng)散熱，或改善泵油性能，極限真空可得到改善。檢查泵的極限真空以壓縮式水銀真空計為準(zhǔn)，如計經(jīng)充分預(yù)抽效驗，泵溫達到穩(wěn)定，泵口與計直接接通，運轉(zhuǎn)30分鐘內(nèi)，將達到極限真空?？倝簭娪嫓y得之值與泵油和真空計、規(guī)管誤差有關(guān)，有時誤差甚至可能很大，只能作參考。如相對濕度較高，或被抽氣體含較多可凝性蒸汽，接通被抽容器后，宜打開氣鎮(zhèn)閥，運動20~40分鐘后關(guān)閉氣鎮(zhèn)閥。停泵前，可開氣鎮(zhèn)閥空載運動30分鐘，以延長泵油壽命。泵不用時，應(yīng)用橡皮塞帽，把進、排氣口塞好。以免臟物落入泵內(nèi)。倘若泵在工作過程中被污染，則須進行拆洗。這項工作需要慎重。注意拆裝步驟，以免損壞機件。52XZ-4型旋片式真空泵常見故障和排除5.1旋片式真空泵的保養(yǎng)、拆卸及其裝配5.1.1旋片式真空泵的保養(yǎng)（1）泵及其四周環(huán)境應(yīng)經(jīng)常保持清潔，防止雜物進入泵內(nèi)。（2）泵的運轉(zhuǎn)過程中，油箱內(nèi)的存油量不得低于油標(biāo)中心。（3）不同種類和牌號的真空泵油，不可混合使用。（4）泵在使用中，因系統(tǒng)損壞等特殊事故，進氣口突然暴露大氣時，應(yīng)盡快停泵，并切斷與系統(tǒng)連接的管道，防止噴油、污染場地。（5）泵由于存放或使用不當(dāng)，水份或其它揮發(fā)性物質(zhì)進入泵內(nèi)而影響極限真空時，可開氣鎮(zhèn)閥凈化之。當(dāng)泵油受到機械雜質(zhì)或化學(xué)雜質(zhì)污染時，應(yīng)更換泵油。換油步驟如下：先開泵運轉(zhuǎn)約半小時，使油變稀，停泵！旋下放油塞，放出臟油，再敞開進氣口運轉(zhuǎn)1-2分鐘，此間可從進氣口緩緩加入小量清潔的真空泵油，沖洗泵芯。臟油放回后，將放油塞旋上，并擰緊：旋下加油塞，利用漏斗，從加油口加入清潔的真空泵油，旋上加油塞。（6）泵不用時，應(yīng)用橡皮塞帽，把進、排氣口塞好。以免臟物落入泵內(nèi)。（7）倘若泵在工作過程中被污染，則須進行拆洗。這項工作需要慎重。注意拆裝步驟，以免損壞機件。拆裝步驟如下：5.1.2旋片式真空泵的拆卸(1)放油。 (2)松開進氣咀壓板螺釘、氣鎮(zhèn)閥壓板螺釘，拔出進氣咀和氣鎮(zhèn)閥。（3)拆下油箱。(4)拆除止回閥開口肖，拆下止回閥葉輪。(5)拆除支座與泵身的連接螺釘，拆下泵部裝件。(6)松開前后蓋螺釘，拆下前、后泵蓋。拔出兩轉(zhuǎn)子，旋片及彈簧。切勿損壞零件的工作表面及定位孔。5.1.3旋片式真空泵的裝配(1)擦凈零件，疏通油孔(2)把旋片及彈簧裝入高級轉(zhuǎn)子槽內(nèi)后，把高級轉(zhuǎn)子裝入泵身內(nèi)，裝上高級泵蓋、肖、螺釘、鍵、軸套等，用手旋轉(zhuǎn)，應(yīng)無滯阻和明顯輕重。(3)低級轉(zhuǎn)子裝配同上。(4)裝止回閥葉輪部件，應(yīng)使止回閥平面對準(zhǔn)進油咀孔。用于輕輕擋住葉輪并旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，油孔應(yīng)時開時閉，調(diào)整閥頭平面最大開啟高度為0.8-1.1mm。(5)裝上泵部的排氣閥、擋油板等零件。(6)把泵部件、鍵、軸套、電機裝在支座上。(7)裝油箱。(8)插入進氣咀、氣鎮(zhèn)閥、裝上壓板，螺釘緊固。注意：1)裝配時，各摩擦面應(yīng)涂上清潔的真空泵油。2)記住零件的原裝配位置，可減少跑合時間。3)緊固體應(yīng)無松動，緊固時應(yīng)均勻施力。4)對磨損零件應(yīng)檢查，并酌情修理或調(diào)換。5)總裝結(jié)束后，可以從泵進氣口加入少量泵油，然后用手轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時，手的感覺應(yīng)是阻力均勻，無明顯阻滯現(xiàn)象。6)觀察運轉(zhuǎn)情況和泵口測量極限真空，不合要求時，應(yīng)加以調(diào)整。7)在檢修泵的同時，亦應(yīng)對系統(tǒng)管道，閥門和電機等加以清理檢修。5.1.3旋片式真空泵常見故障及其排除方法如下：a.極限真空不高及其排除：(1)油位太低，使不得對排氣缸起油封作用，旋去加油螺塞后有較大排氣聲，并有油霧，證實油位太低，加油即可排除。(2)油為可凝性蒸汽凈化而導(dǎo)致之真空度上升，可開氣鎮(zhèn)污染或換新油。(3)泵口外接彈道、容器、測試量具彈道接一品透氣，大漏時，旋去加油螺塞有大的排氣聲，并有氣和油霧排出，應(yīng)找漏，肅清之。(4)吸上呼吸道或氣鎮(zhèn)閥橡膠件拆卸不當(dāng)，敗壞或老化應(yīng)調(diào)整或更替。(5)油孔阻塞，真空度上升，可放油拆下油箱，松開油腔滑調(diào)壓板，插入進油腔滑調(diào)，暢通油孔，放量不要用紗頭擦整機。(6)真空零碎有重大凈化，囊括容器、彈道等，應(yīng)予蕩滌。(7)旋片繃簧斷裂，應(yīng)予調(diào)新。(8)旋片、轉(zhuǎn)子或襯套磨損，應(yīng)予審查，修整或調(diào)換。(9)泵溫過高，這豈但使油粘度上升，飽和蒸氣壓升高，還可能造成泵油裂解。應(yīng)改善透風(fēng)結(jié)冰，升高條件熱度。如所抽氣體熱度太高，應(yīng)予先結(jié)冰后再進入泵內(nèi)，條件熱度高，應(yīng)放量采納較好的高速真空泵油或3#放散泵油。(10)因為整機的變形磨損或挪動使止回閥頭的最大開啟高低升高乃至使不得開啟，進油過少而使真空度升高，應(yīng)調(diào)整，詳見拆卸全體。b.真空泵噴油:審查油位是否過高，油氣結(jié)合器有無泵油或雜品，擋油板地位是否錯誤、牢固、吸氣口、氣鎮(zhèn)閥的墊好，減霧器是否裝好。c.漏油:查看放油螺塞、油標(biāo)、油箱墊片是否敗壞或拆卸不當(dāng)，有機玻璃有無過熱變形，應(yīng)調(diào)整更替或升高油溫。泵與支座的聯(lián)接螺絲未墊好，未擰緊，油封拆卸不當(dāng)或磨損，也會漏油，但不會凈化場地，不重大的可接續(xù)運用，重大的應(yīng)更替油封、墊圈或調(diào)整拆卸。旋片真空機組d.噪聲過大:可因旋片繃簧斷裂，進油量增大，軸承磨損，整機敗壞而有所增大，應(yīng)審查，調(diào)整或更替。旋片運動不暢也會導(dǎo)致噪聲增大，條件熱度高，旋片熱收縮，旋片薄厚與旋子配合過緊時應(yīng)把旋片改薄，薄厚間隙可為0.09-0.14mm。e.返油:止回閥未關(guān)好，停泵后油位很快上升，可再開再停，視察變遷或拆開審查，止回閥頭老化變形松動，調(diào)換之。二泵蓋內(nèi)油封拆卸不當(dāng)或磨損或老化松動，調(diào)換之。泵蓋或轉(zhuǎn)子立體夾板氣坦，修整。f.泵油發(fā)黑，油溫較高，可因油封外圓松動:與旋子產(chǎn)生附著導(dǎo)致，應(yīng)及時更替油封，免得敗壞旋片，油封外徑應(yīng)予測量，宜選大一點的。6總結(jié)由于目前對旋片式真空泵的相關(guān)研究比較少，本文對旋片式真空泵只是進行了初步的研究工作。本設(shè)計論文是2XZ-4旋片式真空泵的設(shè)計過程。設(shè)計內(nèi)容主要涉及到機械運動學(xué)、機械設(shè)計學(xué)、材料力學(xué)等多方面的內(nèi)容。這次設(shè)計，貫穿了我們大學(xué)四年學(xué)校的基本專業(yè)學(xué)科，不僅鞏固了我所學(xué)過的知識，還擴大我們的知識面。在設(shè)計過程中，通過老師的指導(dǎo)和督促，我明白了設(shè)計的重點所在，并掌握了設(shè)計的方法在于整體把握，分布設(shè)計。由于設(shè)計中涉及到真空泵系統(tǒng)的設(shè)計和工程繪圖，所以通過設(shè)計，我掌握了設(shè)計的流程和方法，增強了以后的設(shè)計觀念和設(shè)計方向，掌握了繪圖中的一些技巧，提高了熟練度。總之，通對過2XZ-4旋片式真空泵的設(shè)計，對常用真空泵要求有了深刻的理解和認(rèn)識，掌握了真空泵結(jié)構(gòu)特點選擇，及設(shè)計計算方法，擴張了我的知識面，為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。致謝四年前，我懷著對大學(xué)一如往昔的深愛、向往與期待重新踏入校園。四年后，“文以治國、工以立、商以富國”的信念，讓我必須滿懷使命、挺起胸膛的說：“我們，以及我們正在把握和即將把握的企業(yè)，理應(yīng)成為中國經(jīng)濟崛起的脊梁?！彼哪瓿鋵嵉纳罡嬖V我，民族需要掌握先進理念、具有國際視野、熟悉具體環(huán)境的實戰(zhàn)先鋒；也告訴我，只有不斷經(jīng)歷考驗、挫折、甚至失敗，才能逼近我們最終的理想。生于斯時，長于斯境，唯有以雙倍的努力、十倍的耐心、百倍的豪情和千倍的執(zhí)著來完成原賦的使命。四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。學(xué)友情深，情同兄妹。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。在此，首先要對我的恩師，致以最深的感謝。在我懵懂時，他用振聾發(fā)聵的棒喝讓我警醒；在我迷失時，他用循循善誘的教誨抹去我心頭的塵埃；在我痛苦時，他的精神力量讓我在心底始終擁有支撐。生有吾父，教有吾師，幸甚。在論文的寫作過程中，我要感謝我的同窗、朋友們，在最后時刻對文章的指導(dǎo)，他們起到了決定性的作用，是他們用最真摯的情感和最實際的援助，幫我渡過了一處處的難關(guān)，沒有他們論文就無法順利完成。另外，我還要感謝圖書館的各位老師，在校圖書館查找資料的時候，他們給我提供了很多方面的支持與幫助。主動幫我推薦資料和圖書，使我接觸到了許多該方面的書籍，對后期論文的寫作起到了決定性的作用。最后要感謝的是我的父母，他們期待的目光、未來的責(zé)任和時時可以尋求的慰藉，是我不斷進取的力量源泉。參考文獻[1]楊乃恒.真空獲得設(shè)備[M].北京:冶金工業(yè)出版社1996.[2]姜燮昌.中國的真空工業(yè)[J].92年國際真空產(chǎn)業(yè)展特別講演，日本真空工業(yè)會，1992[3]何壁生.旋片真空泵的漏油成因與防止[J].真空，1994[4]劉玉魁田硯中國真空獲得設(shè)備的進展[J].1991[5]胡煥林.H-150A型滑閥真空泵低噪聲設(shè)計，中國真空獲得與測量專委會論文[6]曹羽.高壓差工作用氣冷式羅茨真空泵設(shè)計及其性能[M].真空，1991[7]榮道發(fā).干式機械真空泵綜述[J].真空，1991,[8]姜燮昌.赴關(guān)真空泵技術(shù)和貿(mào)易考察報告[J].真空協(xié)會通訊，1994[9]姜燮昌.日本真空工業(yè)[J].真空，1996[10]富家宏.旋片式機械真空泵的設(shè)計計算及測量[M].1992[11]