畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-羅茨泵設(shè)計(jì)

摘要卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄摘要 IAbstract II目錄 III第1章緒論 11.1真空鍍膜機(jī)的概述 11.2真空泵的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 31.3課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 12第2章真空泵總體方案設(shè)計(jì) 132.1設(shè)計(jì)真空泵的技術(shù)要求 132.2真空泵總體構(gòu)成 142.3真空泵結(jié)構(gòu)概述 162.4本次設(shè)計(jì)真空泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 162.5真空泵防止過載可采取的措施 17第3章真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 183.1電機(jī)的選擇 183.2總體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 203.4轉(zhuǎn)子體設(shè)計(jì)計(jì)算 233.5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 273.6軸承選取設(shè)計(jì)計(jì)算 31第4章結(jié)論 35參考文獻(xiàn) 36致謝 38卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PAGE1緒論真空鍍膜機(jī)的概述真空鍍膜機(jī)技術(shù)背景真空鍍膜機(jī)主要指一類需要在較高真空度下進(jìn)行的鍍膜，具體包括很多種類，包括真空離子蒸發(fā)，磁控濺射，MBE分子束外延，PLD激光濺射沉積等很多種。主要思路是分成蒸發(fā)和濺射兩種。圖1-1真空鍍膜機(jī)真空鍍膜是一種很有前途的表面涂層應(yīng)用技術(shù)，它具有一定的一系列其他進(jìn)程的不可替代的優(yōu)良特性；影響的現(xiàn)狀不涂材料和部件。涂層的厚度可以控制，通常是幾十微米或幾百分之；因此，它被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備，天文儀器，儀器，儀表等行業(yè)。（1）光學(xué)工業(yè)應(yīng)用的光學(xué)性能的要求，需要改變透鏡表面上的光透射率，反射率。真空鍍膜能實(shí)現(xiàn)這一要求。（2）電子工業(yè)中的應(yīng)用，在電子行業(yè)真空鍍膜的應(yīng)用極為廣泛，少數(shù)載列如下：透明導(dǎo)電膜：在玻璃基板，例如聚酯，真空鍍上的銦錫氧化物薄膜上，即，可以實(shí)現(xiàn)透明導(dǎo)電特性?？梢杂脕盹@示電報(bào)，攝影平面電極，視圖效果的記錄材料的各方面。導(dǎo)電加熱膜：在鍍鉻或鎳合金玻璃燈座真空當(dāng)?shù)剡吘?，電力，加熱功能可以?shí)現(xiàn)對去除水氣引起的燈之間的溫度差。（3）機(jī)械工業(yè)應(yīng)用，個(gè)人使用的真空鍍膜反應(yīng)離子鍍，磁控濺射鍍膜技術(shù)的燈來。在談到真空鍍膜機(jī)械行業(yè)更廣泛的范圍內(nèi)。超硬膜：切削工具如：鉆頭，銑刀，滾刀插燈表面，真空鍍等超硬涂層氮化鈦層，可大大提高使用壽命，效率和精密切削工具。專題片：高溫真空電鍍，耐腐蝕，自潤滑功能薄膜技術(shù)，表面上的機(jī)械部件，可大大提高機(jī)械零件的使用壽命和使用功能。如水輪機(jī)的葉片。（4）塑料工業(yè)中的應(yīng)用，塑料制品真空鍍膜，僅近幾年發(fā)展起來，并快速發(fā)展，已成為一個(gè)大真空鍍膜應(yīng)用。塑料真空鍍膜，可以是鋁，銅等金屬，也可以鍍氯化鈦，氧化鈦，光介質(zhì)。目前ABS、丙烯樹脂、尼龍、PC、聚丙烯等塑料基材均可實(shí)現(xiàn)真空鍍膜。

（5）其它方面的應(yīng)用

真空鍍膜在農(nóng)業(yè)用的薄膜紙；香煙內(nèi)包裝紙也是真空鍍膜的一項(xiàng)應(yīng)用。真空鍍膜的原理主要是指一種類型的真空涂層在涂層需要產(chǎn)品的真空程度高，該膜被涂物被安裝在真空氣相沉積裝置中，用真空泵，使真空中的涂層的程度，使坩堝中加熱高純鋁絲（純度99.99％），熔點(diǎn)為1200℃?1400℃的溫度下，蒸發(fā)的氣態(tài)鋁。在運(yùn)動(dòng)，冷卻，還原所形成的鋁金屬的連續(xù)層的光的基底顆粒的鋁薄膜表面的氣態(tài)沉積。具體包括很多種類，包括真空離子蒸發(fā)，磁控濺射，MBE分子束外延，PLD激光沉積等很多種。主要的想法是要分為兩種蒸發(fā)和濺射。需要被涂覆到基片或襯底，所述涂覆材料（金屬材料可以是金，銀，銅，鋅，鉻，鋁，它是最常用的是鋁）是成為一個(gè)目標(biāo)。同一基板和靶在真空室中。蒸發(fā)通常被加熱到離子或原子團(tuán)的形式在目標(biāo)表面成分被蒸發(fā)，并通過形成一薄膜形成工藝（散布-層狀生長-結(jié)構(gòu)式行走風(fēng)扇-島結(jié)構(gòu)）定居在襯底表面。對于濺射涂覆類，可以簡單地理解為使用高能量的電子或激光燒蝕靶，并形成自由基或離子成分的表面被濺射并沉積在基底的端表面通過薄膜形成工藝，形成薄膜。1.2真空泵的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢真空泵的分類真空泵，機(jī)械，物理，化學(xué)，物理和化學(xué)方法如萃取容器中，以獲得和維持真空設(shè)備。真空泵和其他設(shè)備（如真空容器，真空閥，真空計(jì)，連接管路等）組成的真空系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電子，冶金，化工，食品，機(jī)械，制藥，航空航天等行業(yè)。按泵的工作原理，本質(zhì)上捕獲氣體進(jìn)入氣體泵和泵的類型。泵包括：液環(huán)真空泵，往復(fù)式真空泵，旋片式真空泵，真空泵定子，活塞泵，擺線泵，干式真空泵，真空泵，分子泵，牽引泵，復(fù)合泵，水噴射泵氣體噴射泵，蒸汽噴射泵，擴(kuò)散泵。捕集的氣體泵，包括：一個(gè)吸附泵和低溫泵。

首先介紹幾種常見泵及其特點(diǎn)：2SK、2SK-P1系列雙級水環(huán)式真空泵主要用于抽吸空氣和其它某些腐蝕性，不溶于水，允許含有少量固體顆粒的氣體。廣泛用于食品，紡織，醫(yī)藥，化工，真空蒸發(fā)，濃縮，浸漬，干燥過程。該泵具有真空度高，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，工作可靠，維修方便。圖1-22SK雙級水環(huán)式真空泵2XZ型旋片式真空泵具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，噪音低，振動(dòng)小等特點(diǎn)。它適用于前級泵擴(kuò)散泵，同時(shí)也適用于使用精密儀器和實(shí)驗(yàn)室支持。例如：質(zhì)譜儀，冰箱流水線，真空冷凍干燥機(jī)。圖1-32XZ旋片式真空泵XD型旋片式真空泵可以在任何入口壓力操作，已被廣泛用于食品包裝的真空，真空成型塑料產(chǎn)業(yè)。傳送打印紙行業(yè)中，真空卡盤，真空抽吸等。SZ，SK系列水環(huán)式真空泵主要用于過程的粗糙真空抽氣量。它主要用于將空氣泵和其他非腐蝕性非水不溶性固體含有少量的氣體，以形成在密封容器中的真空顆粒。吸入氣體與少量的液體混合。它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械，醫(yī)藥，食品，石化等行業(yè)。圖1-4XD旋片式真空泵ZJ系列羅茨真空泵是回轉(zhuǎn)容積式泵必須有泵適用于具有廣泛在一個(gè)較大的抽速的壓力是利用抽氣體含有的灰塵和水蒸氣不敏感的前廣泛應(yīng)用于冶金，化工，食品，電子鍍膜等行業(yè)。圖1-5ZJ羅茨真空泵真空技術(shù)在能源方面的應(yīng)用最近，人們對能源危機(jī)的關(guān)注已逐漸淡薄，但如何根本問題并沒有得到解決。能源問題是一個(gè)長期地、不容樂觀地重要問題。從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)看，要研究用新能源代替舊能源。如太陽能利用技術(shù)，在不久的將來，有可能達(dá)到實(shí)用化。日本曾提出到1990年，總能源的需要量的2％將由新能源代替。將核聚變裝置列為2l世紀(jì)達(dá)到實(shí)用化的目標(biāo)。現(xiàn)在各國都在進(jìn)行太陽熱利用技術(shù)。典型的太陽熱利用技術(shù)即對太陽熱發(fā)電系統(tǒng)的研究。

日本于1981年在香川縣建成了第一座1MW的太陽熱實(shí)驗(yàn)發(fā)電廠。采用塔式聚光和曲面聚光兩種方式。這兩種方式的額定輸出均為1000kW。在美國、法國、俄羅斯、德國、西班牙及意大利等國都將太陽熱發(fā)電廠的研究開發(fā)列入了國家計(jì)劃。這些工廠的容量為500kW～10MW，并已建成應(yīng)用。

太陽熱發(fā)電系統(tǒng)是由聚熱裝置、熱傳輸管、蓄熱裝置、發(fā)電機(jī)和計(jì)量控制裝置所組成。

太陽熱發(fā)電的聚熱溫度范圍很寬，約為150～550℃。要想獲得150℃以上的熱能，就必須有聚光裝置。聚光的方式有很多種，但多數(shù)都采用反射鏡。鏡面材料多使用銀和鋁等。表面鏡由于膜面暴露在大氣之中，受氧化和摩擦等因素的影響，會使反射率較低。黑面鏡的缺陷是在于基板和膜面的界面上，發(fā)生污染。

近來，由于高分子材料制作的軟鏡具有重復(fù)性好、透過率高、能大量生產(chǎn)、成本低等特點(diǎn)，而倍受重視。

選擇吸收面對有效利用太陽能極為重要。在選擇吸收面的制作上，采用了真空技術(shù)。高溫聚熱裝置中采用了聚熱管。為防止由聚熱管造成的對流損失，用透明玻璃管覆蓋在聚熱管外面，玻璃管內(nèi)保持真空狀態(tài)。

這里選擇的原則將受光表面被選擇性地吸收分類如下：（1）使用該半導(dǎo)體薄膜帶遷移之間產(chǎn)生的吸收。在具有紅外區(qū)具有高反射率的金屬表面涂覆有所述半導(dǎo)體薄膜1?3μ的吸收波長，選擇是在吸收面。用Si、Cu、PbS、Ge、CuO、Cr2O3等材料作為半導(dǎo)體膜。這種結(jié)構(gòu)的膜，它可吸收陽光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；對紅外線則呈透明體。由于金屬表面的作用使得輻射率變小，可以更有效地利用太陽能。由于Si、Ge對太陽光的折射率高，涂上SiO2等材料的減反射膜，對太陽光的吸收率變好。

(2)利用薄模干涉形成減反射效應(yīng)。

在基板上制成具有高反射率的金屬膜，在膜上疊加干涉濾光鏡。干涉濾光鏡由電介質(zhì)膜+半透明金屬膜+電介質(zhì)膜所組成。像這樣結(jié)構(gòu)的膜，可見光在電介質(zhì)膜中被吸收，而紅外線透過干涉濾光鏡被金屬膜面反射而使輻射率變小。

Al2O3/MO/Al2O3/MO基板使用光學(xué)干涉效應(yīng)，以及單層膜具有優(yōu)良的金屬碳化物，金屬氮化物，如ZrCx，HfCx等的耐熱性：使用所選擇的這個(gè)方法，吸收面的例子。做成槽型拋物面鏡收集器(帶有ZrCx／Zr選擇吸收面)。

(3)利用表面和膜結(jié)構(gòu)形成的反射特性與波長的相互關(guān)系。

加工成槽和所述表面的邊緣，垂直入射的太陽光，并且凹槽，這是由多重反射所吸收的邊緣之間的間隙。此表面將被加熱而引起的性能下降的高溫，其原因可能是由于蒸發(fā)，熱分解，因子剝離和因紫外線照射引起或造成機(jī)械損傷的化學(xué)反應(yīng)的熱膨脹表面的組成變化。

太陽光利用技術(shù)，也就是利用太陽光來發(fā)電，它是通過太陽電池吸收陽光，先變?yōu)橹绷麟娫俎D(zhuǎn)換為交流電加以利用的。

太陽能電池將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能的組件。這太陽光利用技術(shù)在過去只在宇宙中，燈電源和邊遠(yuǎn)地區(qū)的衛(wèi)星通信電源使用?，F(xiàn)在的價(jià)格仍然偏高（在1984年，當(dāng)它的價(jià)格是3,000日元/瓦在日本公布的數(shù)據(jù)），因此應(yīng)用范圍有限。如果它們可以被研究和改進(jìn)的太陽能電池材料在體內(nèi)，降低太陽能電池的成本，太陽能電池的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)過程中，這一技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展。如果日本不得不3KW個(gè)人住宅，20KW集體住房，200KW學(xué)校與設(shè)備，l00Kw工廠配有大容量的設(shè)備和裝置1000KW濃度進(jìn)行了研究。大多數(shù)這些裝置的功率的最終將被耦合到所述電源系統(tǒng)時(shí)，與現(xiàn)有發(fā)電廠的組合上運(yùn)行時(shí)，電源以形成全面部署系統(tǒng)的方向。

非晶硅太陽電池的制造，如輝光放電分解法，反應(yīng)濺射法，真空蒸發(fā)法等，多采用真空技術(shù)。

輝光放電分解法：將被稀釋的氫和氬等加入到硅烷等低壓氣體中引起輝光放電，在等離子區(qū)分解硅烷，可使非晶硅堆積在低溫基板上。

另一種是反應(yīng)濺射法：把結(jié)晶硅作為陰極，在10-3～10-1托非活性氣體中，加上高壓使其放電。因放電產(chǎn)生正離子轟擊陰極，陰極材料就被濺射出來。如果在陰極附近安置一塊低溫基板，基板上將堆積起非晶硅膜。

太陽電池不僅要求高效、廉價(jià)和大面積等特點(diǎn)，而且要求暴露在自然條件下具有良好的穩(wěn)定性。

非晶硅的優(yōu)點(diǎn)很多，能在玻璃、不銹鋼、塑料等基板上作成大面積廉價(jià)的薄膜；比結(jié)晶硅光吸收系數(shù)大，能帶寬度比結(jié)晶硅寬。

核聚變是人類未來的可靠能源，它的實(shí)現(xiàn)是全世界人們的愿望。目前，世界上最先進(jìn)的磁場封閉式托卡馬克型核聚變裝置，很多國家都在開發(fā)研制。美國正在研制TFTR型，歐洲共同體制作JET型，俄羅斯研制T—15型，日本研制JT-60型的托卡馬克型核聚變裝置。

大型聚變裝置建設(shè)和運(yùn)行，極大地推動(dòng)了科技含量高，特別是真空技術(shù)，低溫技術(shù)，磁技術(shù)，高功率脈沖電源技術(shù)和射頻加熱技術(shù)和遠(yuǎn)程處理技術(shù)的發(fā)展。

核聚變裝置的真空室用來長時(shí)間包容高溫等離子體。例如歐洲聯(lián)合環(huán)JET真空室是一個(gè)全焊接的雙層壁結(jié)構(gòu)的環(huán)型容器。總?cè)莘e為200m3，焊縫總長達(dá)8000m。這種真空室漏氣率很低，在室溫和500℃時(shí)要滿足3000余年滲入真空室l升氣體的極微小的漏率。可控聚變裝置用的高真空泵采用渦輪分子泵和低溫泵，前者用于檢漏，后者則用于抽排聚變反應(yīng)廢氣的主泵。在4.5K的低溫泵與活性炭吸附劑工作時(shí)，吸入氣體停留，除了在核反應(yīng)產(chǎn)物氘-氚氦灰，有很多不參加核反應(yīng)的氘和氚。再注入氘和氚的大環(huán)化合物的真空室，通過氚的雜質(zhì)氣體等環(huán)境的要求外發(fā)射的恢復(fù)。研究在此類設(shè)備上，通過國際合作研究，人類有望在中期2l世紀(jì)建立了一個(gè)氚氘聚變示范電站，最終目標(biāo)是提供電力市場融合電站，新能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的2l世紀(jì)。做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

等離子體科學(xué)技術(shù)和真空科學(xué)技術(shù)將會得到協(xié)同發(fā)展，并將為探索宇宙結(jié)構(gòu)和物質(zhì)起源等重大基礎(chǔ)科學(xué)研究中起著重要的作用。真空泵發(fā)展現(xiàn)狀真空泵是一個(gè)量大面廣的產(chǎn)品，產(chǎn)量大，產(chǎn)值不高，但它確實(shí)是真空設(shè)備必不可少的基礎(chǔ)產(chǎn)品，對性能質(zhì)量有直接的影響。根據(jù)用戶的需求動(dòng)態(tài)真空泵市場的變化。市場的增長從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和日益增長的干泵和分子泵應(yīng)用的主要驅(qū)動(dòng)力。目前，全球泵業(yè)市場的年銷售額大約$20億，7％左右的年增長速度。許多廠家生產(chǎn)的泵，真空泵銷售各地約150億元，僅相當(dāng)于一個(gè)企業(yè)，年銷售額美國金尼真空泵。通過全球泵業(yè)市場的分析我們可以看出，市場和各類真空泵的應(yīng)用程序都在不斷變化和發(fā)展。我們的泵制造方面有著悠久的歷史和堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，國內(nèi)真空已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，并已經(jīng)證明，一些水泵遠(yuǎn)銷國內(nèi)外，授權(quán)用戶都在國外，并受到好評，應(yīng)該說真空泵制造業(yè)在國內(nèi)和國外市場還有巨大的發(fā)展空間。

1.水環(huán)真空泵

雖然水環(huán)泵屬于粗真空泵，但在石油領(lǐng)域，化工，電力，輕紡，造紙，醫(yī)藥等國家仍然有相當(dāng)大的市場。在國外，銷售水環(huán)泵占泵的所有市場的14％，僅次于干泵，所以納什，Siemens和金尼等公司正投資于我們的工廠或建立銷售網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大在全國的市場份額。由于大部分的水環(huán)泵鑄件，加工要求也不高，是一種勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，所以國產(chǎn)水環(huán)泵具有競爭優(yōu)勢在價(jià)格方面，關(guān)鍵是要改進(jìn)設(shè)計(jì)，縮小體積，重量，提高效率，降低能源消耗。

2.滑閥泵旋轉(zhuǎn)活塞泵是一種油密封真空泵。由于滑閥泵比較耐用，可靠，國內(nèi)外各種真空爐，鍍膜和烘干機(jī)等設(shè)備浸泡泵，旋轉(zhuǎn)活塞泵，滑閥泵，但重型鑄件，機(jī)械加工工作量較大之前，所以每個(gè)真空海外建廠尋找合作伙伴中國。為了使國產(chǎn)滑閥泵能夠進(jìn)入國際市場，必須進(jìn)一步降低泵的振動(dòng)，燃油噴射和噪聲，防止漏油，提高滑閥泵長期運(yùn)行的可靠性。

3.直聯(lián)旋片泵

隨著真空技術(shù)繼續(xù)擴(kuò)大在各種用于直聯(lián)旋片泵的應(yīng)用程序的需求越來越大。由于泵，加工裝配工作量很大這很多很多，價(jià)格也很低，所以有的國外廠商在中國建立專業(yè)的真空設(shè)備廠。國內(nèi)中小企業(yè)直聯(lián)旋片泵在技術(shù)上已經(jīng)過關(guān)，價(jià)格比國外的泵便宜，所以國產(chǎn)泵仍然有競爭優(yōu)勢，關(guān)鍵是要解決問題的密封泄漏和性能品質(zhì)的材料和旋片真空泵油，以保證直接泵的轉(zhuǎn)速，高溫穩(wěn)定性和可靠的性能，同時(shí)也進(jìn)一步提升水汽除了國內(nèi)直聯(lián)旋片泵的能力。

4.分子泵

的場合分子泵，低溫泵來代替，尤其是濺射，蝕刻，和其它器件外半導(dǎo)體場數(shù)LCVD化合物分子泵作為主泵和牽引泵。作為分子泵水蒸氣的抽速僅為四分之一口徑相同的低溫泵的速度，所以在排氣時(shí)分子泵長于低溫泵。為了提高泵送速度，泵外來分子的入口側(cè)裝在一個(gè)低溫冷-130℃?-150℃，稱為低分子泵，水蒸汽是由分子泵泵送被困冷板，其它氣體。在真空鍍膜設(shè)備的應(yīng)用中，這種小分子泵，既提高了生產(chǎn)效率，提高拍攝質(zhì)量。隨著中國半導(dǎo)體工業(yè)，薄膜產(chǎn)業(yè)和科學(xué)研究的飛速發(fā)展，分子真空泵應(yīng)該是中國制造業(yè)的重點(diǎn)。首先，分子泵，以創(chuàng)建一個(gè)完整的范圍從小型到大型，復(fù)雜的研究和各種分子泵，牽引和低分子泵泵，以滿足不同場合的需要的發(fā)展。

5.干式機(jī)械真空泵

越來越多國外市場干式機(jī)械真空泵，它主要來自半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，化工行業(yè)，電影業(yè)的快速發(fā)展。在日本，半導(dǎo)體行業(yè)已全部被替換成一個(gè)機(jī)械密封的干式真空泵，歐洲半導(dǎo)體工業(yè)超過45％由干式真空泵代替的機(jī)械密封，大大提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。為了滿足不同的應(yīng)用和不同的應(yīng)用需求，國外多級羅茨真空泵，多級爪式真空泵，螺桿真空泵，渦卷泵，往復(fù)式活塞泵和渦輪增壓無油真空泵。從10Pa的極壓?10-2Pa時(shí)，從20立方米/h?500立方米/h的抽速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該干的國內(nèi)應(yīng)用泵國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的不足1％的干泵從國外進(jìn)口，其價(jià)格十分昂貴。因此，中國應(yīng)大力研究和開發(fā)干泵和干泵成為中國工業(yè)真空的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。真空泵技術(shù)發(fā)展趨勢技術(shù)的發(fā)展是落后于市場需求的驅(qū)動(dòng)力。由于真空技術(shù)和高新技術(shù)的快速增長領(lǐng)域的擴(kuò)大，國內(nèi)市場對真空泵的技術(shù)需要一個(gè)更高的水平。真空泵制造商必須通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的兩種方式維持現(xiàn)有的市場，然后再繼續(xù)擴(kuò)大市場份額。提高泵的可靠性，降低振動(dòng)，噪音，專注于真空泵的整體水平。在過去的幾年里，在真空泵的關(guān)鍵性能指標(biāo)的生產(chǎn)裝置，例如，極壓，泵送速度等，而忽略了真空泵的整體性能。而現(xiàn)在，產(chǎn)品的可靠性，性能和造成污染的環(huán)境，而不會考慮成為用戶購買產(chǎn)品的主要因素穩(wěn)定。旋片泵，真空泵，滑閥泵等。要在設(shè)計(jì)理念方面久經(jīng)考驗(yàn)的可靠性應(yīng)用到泵的設(shè)計(jì)，在可靠性，可靠性試驗(yàn)，條款的設(shè)計(jì)工作，以大大提高真空泵的可靠性性，穩(wěn)定性和壽命，真空泵能夠在各種條件，以確保長期可靠運(yùn)行。同時(shí)通過采用新技術(shù)，新材料，新工藝，新結(jié)構(gòu)，以減少振動(dòng)，噪聲和解決注塑，泵的泄漏問題，而且還用戶一個(gè)干凈的，環(huán)境友好的工作環(huán)境的同時(shí)。企業(yè)面對的是不斷變化的市場，我們的產(chǎn)品具有相同的泵的單調(diào)。產(chǎn)品和市場不接軌，所以我們失去了很多機(jī)會。下一個(gè)步驟應(yīng)該是真空的個(gè)性化和多樣化的發(fā)展。所謂的個(gè)性化和多樣化是不同的針對不同用戶需求，設(shè)計(jì)產(chǎn)品，為用戶的具體情況，該產(chǎn)品應(yīng)用在這個(gè)場合，發(fā)揮其特性恰到好處。盡快形成規(guī)模生產(chǎn)分子泵和干泵。據(jù)預(yù)測，到2010年中國將成為全球第二大半導(dǎo)體集成電路市場，擁有約1000億總需求，總金額超過$1000億，需要建立30多個(gè)大型生產(chǎn)線以滿足需求。需要干式真空30條生產(chǎn)線泵約15000臺，是目前中國每年泵的約1/10輸出。中國目前仍處于傳統(tǒng)的真空設(shè)備真空泵，主要用于旋片式真空泵，真空泵，羅茨真空泵，蒸汽流量泵，水環(huán)真空泵，以及所有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在使用的生產(chǎn)真空泵電子信息產(chǎn)業(yè)的不足1％，相對于龐大的日本，歐洲等國家相比差距。生產(chǎn)干式真空泵處于剛剛起步階段，在全國擁有200多家生產(chǎn)企業(yè)在真空中，干式真空泵能夠生產(chǎn)小于10的企業(yè)，不到1000輛的生產(chǎn)能力。沒有量產(chǎn)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的干式泵用于實(shí)驗(yàn)室化學(xué)，醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域及的絕大多數(shù)，很少被用于在半導(dǎo)體行業(yè)。中國電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展并沒有有效地刺激國內(nèi)干式真空泵的發(fā)展，真空已成為工業(yè)國家的土地拓展國際市場。目前，半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)線建成，幾乎所有的干式真空泵（包括其他真空器件）都是進(jìn)口的，主要來自英國，日本，德國和美國。國內(nèi)生產(chǎn)的干式真空泵是很難進(jìn)入該領(lǐng)域，使這一干式真空的泵未來在國內(nèi)的主導(dǎo)產(chǎn)品真空設(shè)備在一個(gè)非常困難的局面。這種情況是由于起步較晚，真空干燥在我國最主要的原因，這只是一個(gè)開始面臨國外已開發(fā)了大量的產(chǎn)品進(jìn)入中國市場，國內(nèi)產(chǎn)品除了價(jià)格低廉，制造，技術(shù)水平，質(zhì)量狀況每側(cè)不包含優(yōu)勢，經(jīng)過國家外國產(chǎn)品多年的戰(zhàn)斗中，已經(jīng)基本瓜分了國內(nèi)市場，站穩(wěn)了腳跟，干式真空國內(nèi)生產(chǎn)，由于市場激勵(lì)的損失，有沒有發(fā)展的動(dòng)力，進(jìn)展緩慢。業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為，干式泵真空設(shè)備是發(fā)展的方向，同時(shí)也獲得真空的一種手段，“尖端”技術(shù)，中國的泵行業(yè)必須做一些在這方面，首先進(jìn)入食品，化工，醫(yī)藥和其他行業(yè)。經(jīng)過這些市場培育和鍛煉，然后進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)。為了使整個(gè)行業(yè)的時(shí)代。目前，分子泵應(yīng)該聽起來系列，多品種，如低分子泵，復(fù)合分子泵，并逐步擴(kuò)大市場的發(fā)展。國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，提高產(chǎn)品的技術(shù)含量有其他行業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)。該設(shè)備在獲得高端產(chǎn)品的真空國外技術(shù)的發(fā)展，以及良好的消化吸收引進(jìn)，房子改變中國的低技術(shù)含量的產(chǎn)品，質(zhì)量和現(xiàn)狀的技術(shù)水平與速度的聲譽(yù)不能滿足市場的需求。然而，引進(jìn)國外技術(shù)檸檬烯，應(yīng)特別注意兩點(diǎn)：一是專注于消化吸收，知識產(chǎn)權(quán)和企業(yè)在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)創(chuàng)新能力。其次，不要盲目地重復(fù)，要瞄準(zhǔn)國際當(dāng)代最新的技術(shù)，以避免后面的引進(jìn)一代，一代。國外技術(shù)的引進(jìn)不是目的，而是一種手段，通過引進(jìn)技術(shù)，最終打造國內(nèi)知名品牌。我們生產(chǎn)了幾十年的傳統(tǒng)的真空設(shè)備，在全國形成產(chǎn)品分布的穩(wěn)定格局。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息技術(shù)，航空航天等高科技納米弓I導(dǎo)科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的趨勢。發(fā)展是從這些高科技真空設(shè)備這一基本設(shè)備是分不開的。目前，形勢依然真空泵制造商占據(jù)了超過90％的市場份額傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)品“。在高科技領(lǐng)域，國內(nèi)產(chǎn)品在技術(shù)水平和質(zhì)量不能滿足超過90％的被國外產(chǎn)品占領(lǐng)了市場份額的要求。國內(nèi)真空獲得高新技術(shù)產(chǎn)品和嚴(yán)重脫節(jié)的發(fā)展，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不盡合理。大多數(shù)企業(yè)預(yù)計(jì)將依靠現(xiàn)有的老產(chǎn)品，提高產(chǎn)量和利潤逐年增加，這種可能性在當(dāng)今競爭日益激烈的市場會越來越小。在今天的國內(nèi)市場結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，盡快滿足市場需求的臉是最明智的選擇。首先，調(diào)整市場的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要繼續(xù)對路產(chǎn)品，真空泵的市場，是加快各種干泵，分子泵等高端產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，批量的形成盡快的。其次，整個(gè)行業(yè)的高，中，低端的產(chǎn)品，合理的布局，并形成隨著市場的變化不斷調(diào)整，始終保持狀態(tài)的更合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。雖然在2003年真空行業(yè)取得了令人矚目的成就，但目前的真空技術(shù)的發(fā)展并不樂觀。全行業(yè)要認(rèn)真分析形勢，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，團(tuán)結(jié)一致，為行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的方式為中國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出行業(yè)應(yīng)有的貢獻(xiàn)。對真空技術(shù)未來發(fā)展期望期望的真空技術(shù)的未來，開發(fā)了第一個(gè)制造商希望能夠方便耐用的設(shè)備，用戶和廠家對雙方都滿意的方向發(fā)展。為方便操作，縮短了運(yùn)行時(shí)間或生產(chǎn)周期。由于真空泵花費(fèi)時(shí)間很長，所以要加以解決。真空設(shè)備和儀器，以高檔，提高壽命和精密設(shè)備。希望能建立一個(gè)工廠在太空真空應(yīng)用?？臻g站和飛船將發(fā)布它自己的氣體，真空度不理想，之后飛船的地方距離酒店100米，以獲得理想的超高真空。采取空間微重力環(huán)境下的真空，為人類服務(wù)的優(yōu)勢。采用鋁合金代替不銹鋼真空設(shè)備的可能。與鋁，實(shí)現(xiàn)了真空裝置，離子鍍硬度問題可以被投入實(shí)際使用。未來的發(fā)展方向，一是向小型化領(lǐng)域（納米技術(shù)研究和固體成分），另一個(gè)是巨大的技術(shù)領(lǐng)域（如核聚變研究），其中一個(gè)巨大的各種設(shè)備和真空設(shè)備旁邊使用燃?xì)獾?，希望從發(fā)達(dá)地區(qū)粘性流動(dòng)到超高真空型真空泵可用于廣泛的領(lǐng)域。希望開發(fā)的超高真空不就可以了烘焙或烘烤裝置100℃。總之，人性化的操作為出發(fā)點(diǎn)，來獲取用戶，歡迎世界各地。我們希望在真空科學(xué)與技術(shù)21世紀(jì)更新已取得的成就。真空行業(yè)的更大發(fā)展。課題設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)的ZJ-150型羅茨真空泵是根據(jù)我國的實(shí)際生產(chǎn)情況以及現(xiàn)有的技術(shù)水平，綜合國內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，本著高效率，低成本的原則，自行設(shè)計(jì)的。廣泛用于模擬和真空冶金，真空脫氣，真空鍍膜和空間，低密度風(fēng)洞裝置，除非抽腐蝕性氣體，而且還通過蒸餾與醫(yī)藥，食品，電子，化工，蒸發(fā)和干燥過程。ZJ-150型羅茨真空泵參數(shù)如下：抽氣速率：150L/s極限壓力：電機(jī)轉(zhuǎn)速：電機(jī)功率：該機(jī)器的主要機(jī)構(gòu)為：主軸電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，軸上有一對“8”字型轉(zhuǎn)子在泵殼中作等速反向旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生吸氣和排氣作用。由于此次設(shè)計(jì)缺少大量資料給設(shè)計(jì)制造了巨大困難，對于這次設(shè)計(jì)的不足希望各位老師提出寶貴的意見。卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第2章真空泵總體方案設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)真空泵的技術(shù)要求（1）泵應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。（2）ZJ（P）之前，泵必須有它的預(yù)真空泵，它不能被單獨(dú)使用;ZJQ泵可以單獨(dú)使用，單線到大氣中。（3）機(jī)械真空泵裝有一個(gè)密封的前級泵，氧提取不適合高容量，易爆，腐蝕到黑色金屬，含有灰塵的真空泵油和氣體的化學(xué)反應(yīng)。（4）用測試覆蓋的條件下，ZJ（P）泵開始30分鐘后運(yùn)行，在圖2-2中指定應(yīng)達(dá)到的極限壓力;ZJQ水泵的啟動(dòng)和運(yùn)行的均衡（一般3分鐘至5分鐘），應(yīng)圖2-3，以達(dá)到規(guī)定的極限壓力。（5）本標(biāo)準(zhǔn)不考核抽氣速率。如需測量抽速，ZJ（P）型泵必須配置相應(yīng)的前級泵，并注明前級泵的型號和規(guī)格。（6）ZJ（P）型泵的其他性能應(yīng)符合圖2-2的規(guī)定；ZJQ型泵的其他性能應(yīng)符合圖2-3的規(guī)定。（7）泵工作的環(huán)境溫度為。（8）泵應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)子不得有撞擊聲，不應(yīng)有雜音。（9）泵的動(dòng)密封不允許有漏油現(xiàn)象。（10）泵的外表面應(yīng)油漆光潔，緊固件及其他外露加工表面應(yīng)做防銹處理。（11）泵應(yīng)無故障運(yùn)行時(shí)間2500h。（12）泵出廠必須帶有必要的備件和專用工具。（13）在泵用戶遵守運(yùn)輸，儲存，安裝，使用，維護(hù)的條件下，從發(fā)貨從工廠在一年內(nèi)，當(dāng)泵因制造質(zhì)量差損毀之日而不能正常工作時(shí)，制造商應(yīng)為用戶提供免費(fèi)維修或更換。羅茨真空泵（簡稱羅茨泵）是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?。它是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機(jī)械增壓泵）和高真空多級羅茨泵。一般來說，羅茨泵具有以下特點(diǎn)：（1）在較寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有較大的抽速；（2）起動(dòng)快，能立即工作；（3）對被抽氣體中含有的灰塵和水蒸氣不敏感，泵腔內(nèi)氣體垂直流動(dòng)，有利于被抽的灰塵或冷凝物的排除；（4）轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與泵腔之間有間隙，泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)無摩擦；轉(zhuǎn)子不必潤滑，泵腔內(nèi)無油；（5）轉(zhuǎn)子形狀對稱，振動(dòng)小，選擇高精度的齒輪傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音低轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡條件較好，沒有排氣閥；（6）驅(qū)動(dòng)功率小，機(jī)械摩擦損失小；（7）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，通常選臥式結(jié)構(gòu)；（8）運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低。因此，羅茨泵在冶金，石化，造紙，食品，電子工業(yè)中得到了廣泛使用。在泵室中，有兩個(gè)“8”字形的轉(zhuǎn)子安裝相互垂直的一對從傳輸通過一對齒輪的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)彼此相反的比從動(dòng)軸平行。轉(zhuǎn)子之間，轉(zhuǎn)子和殼體壁之間，保持一定的間隙，可以實(shí)現(xiàn)高速操作。作為羅茨泵是無內(nèi)壓縮的真空泵，壓縮比通常很低，那么高，需要預(yù)先真空泵。除了限制取決于真空泵羅茨羅茨真空泵結(jié)構(gòu)本身和制造精度，還取決于前級泵的極限真空。為了提高最終的真空泵，真空泵可以串聯(lián)使用。2.2真空泵總體構(gòu)成該ZJ-150的設(shè)計(jì)是參考同類產(chǎn)品在國內(nèi)的羅茨真空泵和國外，現(xiàn)有的，劣勢的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)。羅茨真空泵工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，氣體從進(jìn)氣口吸入到殼體和轉(zhuǎn)子V0之間的空間，然后通過排氣口排出。因?yàn)榭臻g是封閉的吸入V0的狀態(tài)，所以沒有氣體在泵室的壓縮和膨脹。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的排氣口的上邊緣，在排氣側(cè)的空間v0，即更高的排氣側(cè)的氣體壓力，將洗滌過的氣體的一部分返回到該空間V0，在突然增加通信氣體壓力。隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體排出泵。如圖2-1為羅茨泵轉(zhuǎn)子由0°轉(zhuǎn)到180°的抽氣過程。在0°位置時(shí)（圖中a），下轉(zhuǎn)子從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)到45°位置時(shí)（圖中b），該腔與排氣口相通。由于排氣側(cè)壓強(qiáng)較高，引起一部分氣體返沖過來。當(dāng)轉(zhuǎn)到90°位置時(shí)（圖中c），下轉(zhuǎn)子封入的氣體，連同返沖的氣體一起排向泵外。這時(shí)，上轉(zhuǎn)子也從泵入口封入v0體積的氣體。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)到135°時(shí)（圖中d），上轉(zhuǎn)子封入的氣體與排氣口相通，重復(fù)上述過程。180°（圖e）位置和0°位置是一樣的。轉(zhuǎn)子主軸旋轉(zhuǎn)一周共排出四個(gè)v0體積的氣體。圖2-1工作過程目前，羅茨泵在國內(nèi)外，深受廣大臥式結(jié)構(gòu)，在上部和下部的排氣口泵的入口，這臥式結(jié)構(gòu)重心低，穩(wěn)定性好，在高速的。羅茨真空泵由兩個(gè)轉(zhuǎn)子的裝置是實(shí)現(xiàn)高精度的齒輪，其相對轉(zhuǎn)動(dòng)的同步。圖2-2是羅茨真空泵的橫截面示意圖。圖2-2羅茨泵剖面示意圖1——Y系列異步電動(dòng)機(jī)2——爪型彈性聯(lián)軸器3——支架4——密封壓蓋5——前端板部件6——油杯7——前蓋板部件8——泵體9——轉(zhuǎn)子部件10——后蓋板部件11——軸承壓蓋12——放油塞13——出口盲板14——泵底座15——擋油盤16——中間法蘭泵的傳動(dòng)多為直聯(lián)式的，大泵則有皮帶傳動(dòng)的。電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)齒輪，多設(shè)在轉(zhuǎn)子軸的兩側(cè)，安裝拆卸方便。主動(dòng)軸傳遞的扭矩較大，軸要有足夠的強(qiáng)度和剛度，軸與轉(zhuǎn)子要固結(jié)牢靠。羅茨泵的密封很關(guān)鍵，主動(dòng)軸外伸部分、兩個(gè)轉(zhuǎn)子的軸承與泵腔之間設(shè)有動(dòng)密封，泵腔與各端蓋設(shè)有靜密封。2.3真空泵結(jié)構(gòu)概述ZJ系列羅茨真空泵，一種無內(nèi)壓縮的旋轉(zhuǎn)變?nèi)菔秸婵毡茫址Q機(jī)械增壓泵，其優(yōu)點(diǎn)是在較低的入口壓力時(shí)具有較高的抽氣速率，它是目前獲得中、高真空的主要抽氣設(shè)備之一，其工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似，主要由一對同步高速旋轉(zhuǎn)的“8”字形轉(zhuǎn)子與兩個(gè)半圓形的泵腔組成。ZJ系列羅茨真空泵排氣不能單獨(dú)與串聯(lián)使用，直到在泵送系統(tǒng)中的壓力泵（如滑閥泵，旋片式真空泵，水環(huán)式真空泵，油環(huán)泵等）已預(yù)售真空泵羅茨真空泵抽到接受當(dāng)壓力開始工作，否則會過載和過熱由于損壞。在前級泵系列ZJ系列羅茨真空泵機(jī)組前端進(jìn)氣口可以提高有效范圍內(nèi)的泵前的真空度大大提高抽氣速率。低極限壓力ZJ系列羅茨真空壓力限制由前級泵決定，數(shù)據(jù)表為標(biāo)準(zhǔn)（配備雙級真空泵機(jī)械密封）時(shí)的技術(shù)參數(shù)。在很寬的壓力范圍內(nèi)具有較高的泵送速度泵送的氣體ZJ系列羅茨真空泵中包含的灰塵和不是水蒸氣敏感，它被廣泛應(yīng)用于真空澆鑄，真空熔煉，真空脫氣，真空化學(xué)涂料行業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)的真空蒸餾，真空干燥。2.4本次設(shè)計(jì)真空泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、較寬的壓力范圍內(nèi)有較大的抽氣速率。如同作用于前級泵上用于提其高抽速和極限真空度的“加速器”。

2、ZJ系列羅茨真空泵內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)件無摩擦，不必潤滑，泵腔內(nèi)無油，可獲得清潔真空。

3、ZJ系列羅茨真空泵泵腔內(nèi)氣體垂直流動(dòng)，有利于被抽氣體中的灰塵與冷凝物的排除。

4、ZJ系列羅茨真空泵完全對稱且精密動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠。

5、結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)有垂直與水平兩個(gè)排氣口，安裝方便。

6、機(jī)械磨擦損失小，故驅(qū)動(dòng)功率小。

7、易于維護(hù)和維修，費(fèi)用低，壽命高。。

8、振動(dòng)、噪音小。

9、可抽除可凝性氣體

10、杜絕漏油和乳化--進(jìn)口油封軸伸密封、復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)用。

11、ZJ系列羅茨真空泵安全可靠，ZJP系列本身配帶溢流閥起自動(dòng)保護(hù)作用。2.5真空泵防止過載可采取的措施羅茨真空泵壓縮氣體所需的功率與壓差成正比，一旦氣體壓差過高，泵就可能出現(xiàn)過載現(xiàn)象，造成電機(jī)繞組燒損。解決泵過載問題的方法主要有以下幾種：(1)采用機(jī)械式自動(dòng)調(diào)壓旁通閥。旁通閥安裝在羅茨真空泵的出口和入口之間的旁通管路上。此閥控制泵出入口之間的壓差不超過額定值。當(dāng)壓差達(dá)到額定值時(shí)，閥門靠壓差作用自動(dòng)打開，使羅茨真空泵出口和入口相通，使出入口之間的壓差迅速降低，這時(shí)羅茨真空泵在幾乎無壓差的負(fù)荷下工作。當(dāng)壓差低于額定值時(shí)，閥自動(dòng)關(guān)閉，氣體通過羅茨真空泵內(nèi)由前級泵抽走。帶有旁通溢流閥的羅茨真空泵可以與前級泵同時(shí)啟動(dòng)，使機(jī)組操作簡單方便。(2)采用液力聯(lián)軸器采用液力聯(lián)軸器也能防止泵的過載現(xiàn)象發(fā)生，使泵可以在高壓差下工作。液力聯(lián)軸器安裝在泵和電動(dòng)機(jī)之間。在正常工作狀態(tài)下，液力聯(lián)軸器由電動(dòng)機(jī)端向泵傳遞額定力矩。羅茨真空泵的最大壓差由液力聯(lián)軸器所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩來決定，而液力聯(lián)軸器可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩由其中的液體量來調(diào)節(jié)。當(dāng)泵在高壓差下工作或與前級泵同時(shí)啟動(dòng)時(shí)，在液體聯(lián)軸器內(nèi)部產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差即滑動(dòng)，只傳遞一定的力矩，使泵減速工作。隨著抽氣的進(jìn)行，氣體負(fù)荷減小，羅茨真空泵逐漸加速至額定轉(zhuǎn)速。(3)采用真空電氣元件控制泵入口壓力在羅茨真空泵的入口管路處安置真空膜盒繼電器或電接點(diǎn)真空壓力表等壓力敏感元件。真空系統(tǒng)啟動(dòng)后，當(dāng)羅茨真空泵入口處壓力低于給定值（泵允許啟動(dòng)壓力）時(shí)，壓力敏感元件發(fā)出信號，經(jīng)電氣控制系統(tǒng)開啟羅茨真空泵（如真空系統(tǒng)中裝有羅茨真空泵旁通管路，則同時(shí)關(guān)閉旁通管路閥門）。若泵入口壓力高于規(guī)定值時(shí)，則自動(dòng)關(guān)閉羅茨真空泵（或同時(shí)打開泵旁通管路閥門），從而保證了羅茨真空泵的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。第3章真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1電機(jī)的選擇羅茨泵泵腔內(nèi)無摩擦，轉(zhuǎn)子可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般為1500~3000r/min，而且不必用油潤滑，可實(shí)現(xiàn)無油清潔的抽氣過程。泵的潤滑部位僅限于軸承和齒輪，以及動(dòng)密封處。羅茨泵沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)不見，故可實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)平衡。因此，羅茨泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速高，尺寸小可獲得大的抽速。有關(guān)參數(shù)：表3-1有關(guān)數(shù)據(jù)參量參數(shù)值單位功率3.0KW吸入口壓力1.33Pa出口壓力133Pa額定轉(zhuǎn)矩2.2N.m抽氣速率150L/S轉(zhuǎn)速2900r/min真空極限0.05Pa

（1）容積效率：范圍內(nèi)選取，取0.8（2）幾何抽速：按計(jì)算得，1.2（3）轉(zhuǎn)子相對長度：選擇得，3.0（4）型線的質(zhì)量系數(shù)：對于雙葉轉(zhuǎn)子為0.617~0.50選擇得，0.524（5）轉(zhuǎn)子頂?shù)膱A周速度：決定轉(zhuǎn)子的離心力大小，也就是決定轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度故取65m/s（6）轉(zhuǎn)子的計(jì)算半徑R：2-1取R=0.112（7）轉(zhuǎn)軸的計(jì)算頻率n：2-2（8）軸旋轉(zhuǎn)頻率：選異步電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率故選用Y132S1-2Y型異步電動(dòng)機(jī)，外形三維圖如圖3-1：圖3-1電機(jī)模型圖3.2總體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）總體傳動(dòng)比：2-3（2）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算I軸：2-42-5II軸：=2-62-72-8（3）故定最小軸徑2-9所以選取聯(lián)軸器軸孔圖3-2聯(lián)軸器模型圖3.3斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）齒輪精度選擇6級精度：6-DB179-60（2）材料選擇：齒輪材料為40Cr（淬火）HRC50-50（3）選擇齒輪齒數(shù)（4）選取螺旋角：（5）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)試選（6）選取所以2-10（7）齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：（8）齒寬系數(shù)=1（9）材料的彈性影響系數(shù)（10）查得齒輪的接觸疲勞極限（11）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：2-11（12）查得接觸疲勞壽命系數(shù)（13）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=12-12（14）計(jì)算齒輪分度圓直徑2-13（15）計(jì)算圓周速度2-14（16）計(jì)算模數(shù)2-152-16（17）計(jì)算縱向重合度2-17（18）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，6級精度，查得動(dòng)載系數(shù)，查得公式為2-18查得查得故載荷系數(shù)2-19（19）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑2-20（20）計(jì)算模數(shù)2-21按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)（1）根據(jù)縱向重合度查得螺旋角影響系數(shù)（2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)2-22（3）查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)并計(jì)算2-23（4）設(shè)計(jì)計(jì)算模數(shù)2-24對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的發(fā)面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的發(fā)面模數(shù)所以取已可滿足彎曲強(qiáng)度。需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由2-25取Z=66。齒輪幾何參數(shù)計(jì)算（1）計(jì)算中心距2-26將中心矩圓整為168mm（2）按圓整后的中心距修正螺旋角2-27因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。（3）計(jì)算齒輪分度圓直徑2-28（4）計(jì)算齒輪寬度圓整后取B=38mm齒輪結(jié)構(gòu)如圖3-3：圖3-3齒輪模型圖3.4轉(zhuǎn)子體設(shè)計(jì)計(jì)算（1）確定R/a的比值選取得R/a=1.488（2）計(jì)算節(jié)圓半徑aa=R/1.488=0.084m（3）計(jì)算中心距AA=2a=168mm（4）計(jì)算轉(zhuǎn)子中心到轉(zhuǎn)子頭中心距離b2-29（5）轉(zhuǎn)子頭半徑r（6）轉(zhuǎn)子腰寬度c（7）轉(zhuǎn)子頭的半角2-30（8）轉(zhuǎn)子腰部型線的繪制由2-312-322-33計(jì)算所得坐標(biāo)值：表3-2坐標(biāo)值x/my/mx/my/m0-0.02960.00006-0.04050.03461-0.03040.00787-0.04250.03742-0.03180.01488-0.04430.03963-0.03380.02129-0.04570.04124-0.03620.026610-0.04700.04265-0.03840.031211-0.04820.0437（9）轉(zhuǎn)子的斷面積A計(jì)算得A=0.0230（10）線型的質(zhì)量系數(shù)2-34（11）轉(zhuǎn)子的計(jì)算長度2-35（12）材料的密度經(jīng)查表得球墨鑄鐵的密度為（13）材料的屈服極限由材料表查得（14）轉(zhuǎn)子的體積經(jīng)測量得（15）轉(zhuǎn)子軸心到半個(gè)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心之間的距離（16）轉(zhuǎn)子的角速度619.9rad/s2-36（17）作用在半轉(zhuǎn)子上的離心力2-37（18）轉(zhuǎn)子軸的直徑選得（19）轉(zhuǎn)子腰部中心斷面上的拉應(yīng)力2-38（20）安全系數(shù)2-39（21）周圍環(huán)境溫度選取（22）工作狀態(tài)對周圍環(huán)境軸承蓋的溫升：選取得2-40（23）軸承蓋材料的線膨脹系數(shù)（24）軸承蓋受熱中心距的增加量2-41（25）泵殼工作時(shí)的溫升和轉(zhuǎn)子工作時(shí)的溫升（26）泵殼與轉(zhuǎn)子材料的線膨脹系數(shù)（27）轉(zhuǎn)子腰部受熱伸長量2-42（28）轉(zhuǎn)子在工作時(shí)受熱的半徑伸長量2-43（29）泵殼在工作狀態(tài)受熱的伸長量2-44（30）工作狀態(tài)轉(zhuǎn)子受熱長度增量2-45（31）工作時(shí)泵殼受熱長度增量2-46（32）在泄漏方向上端面間隙平均長度（33）排氣溫度（34）被抽氣體分子量（給定值）；（35）間隙流導(dǎo)3-47（36）容積利用系數(shù)2-48（37）轉(zhuǎn)子長度校正2-49（38）轉(zhuǎn)子大圓直徑的D查表容積利用系數(shù)取吸氣系數(shù)所以2-50取D=250（39）轉(zhuǎn)子長度L（40）轉(zhuǎn)子三維模型圖如圖3-4：圖3-4轉(zhuǎn)子三維模型圖3.5軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算（1）電機(jī)功率（2）軸傳扭矩2-51（3）軸的直徑計(jì)算2-52按剛度條件計(jì)算經(jīng)查表得鑄鐵剪切彈性模量所以2-53所以轉(zhuǎn)子軸最小直徑取D=35校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中對軸的疲勞強(qiáng)度影響來看。截面II處的過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面Ⅲ和Ⅳ之間上的應(yīng)力大，但應(yīng)力集中不打，而且這里軸的直徑最大，所以不用校核，因而該軸只需校核截面Ⅱ左右兩側(cè)即可。軸的結(jié)構(gòu)與裝配如下圖：圖3-5軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖（2）截面II的左側(cè)抗彎截面系數(shù)2-54抗扭截面系數(shù)2-55彎矩M及彎曲應(yīng)力為2-562-57扭矩T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為2-58軸的材料為QT700-2，正火處理。查得，，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)和，因，，經(jīng)查得，可得軸的材料的敏系數(shù)為，。過盈配合處的值，由表查出取3.162-59軸按磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為故綜合系數(shù)為2-602-61所以軸在截面II左側(cè)的安全系數(shù)為2-622-632-64所以截面II左側(cè)強(qiáng)度足夠（2）截面II右側(cè)抗彎截面系數(shù)2-54抗扭截面系數(shù)2-55截面II右側(cè)的彎矩為2-56截面II右側(cè)的扭矩截面上的彎曲應(yīng)力2-57截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力2-58故有效應(yīng)力集中系數(shù)為2-592-60軸表面未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，得綜合系數(shù)值為2-612-62計(jì)算安全系數(shù)為2-632-642-65故該截面右側(cè)的強(qiáng)度也足夠。主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸及從動(dòng)轉(zhuǎn)子軸三維圖分別如圖3-6、3-7：圖3-6主動(dòng)轉(zhuǎn)子軸圖3-7從動(dòng)轉(zhuǎn)子軸3.6軸承選取設(shè)計(jì)計(jì)算軸承設(shè)計(jì)參數(shù)軸承類型深溝球軸承軸承型號6310軸承內(nèi)徑d=50(mm)軸承外徑D=110(mm)B=27基本額定動(dòng)載荷C=47500(N)基本額定靜載荷Co=35600(N)極限轉(zhuǎn)速(油)7500(r/min)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算軸承類型：深溝球軸承（1）計(jì)算徑向載荷和軸向載荷2-662-672-682-692-70徑向載荷Fr=268.54(N)軸向載荷Fa=140.55(N)額定靜載荷Co=35600(N)徑向載荷系數(shù)X=0.4（2）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷2-712-722-732-74所以，故符合要求（3）壽命校核額定動(dòng)載荷C=47500(N)當(dāng)量動(dòng)載荷P=402(N)軸承轉(zhuǎn)速n=2900(r/min)工作溫度T=20(℃)（溫度系數(shù)）要求壽命計(jì)算壽命=16122(h)2-75所以軸承壽命合格。軸承6310三維圖如圖3-8：圖3-8軸承63103.7真空泵總體結(jié)構(gòu)展示ZJ150真空羅茨泵三維總裝圖如圖3-9：圖3-9ZJ150羅茨真空泵裝配圖泵體前后端面安裝有前、后蓋板，其間用螺栓固定連接，前后端板內(nèi)安裝有滾動(dòng)軸承，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子用平鍵與主軸連接，主動(dòng)軸末端安裝有齒輪，通過齒輪嚙合帶動(dòng)從動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)子的工作。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3-10：圖3-10ZJ150羅茨真空泵剖面圖由于泵體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體型較大，故采用鑄造方式，材料為HT150，前、后端板及軸承座同樣采用HT150材料。轉(zhuǎn)動(dòng)軸及齒輪采用45鋼調(diào)質(zhì)處理。結(jié)論卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章結(jié)論四個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)以及設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，在此過程中得到了導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，也得到了各位老師和同學(xué)的熱心幫助，我在此表示衷心的感謝！我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是卷繞式真空鍍膜機(jī)真空泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在參觀實(shí)習(xí)期間導(dǎo)師還帶我到上海宏昊企業(yè)發(fā)展有限公司實(shí)地考察了一些真空設(shè)備，使我對羅茨真空泵的各部分結(jié)構(gòu)及要求的各部分性能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一次難得的鍛煉的機(jī)會，它是把書本上的理論知識和實(shí)際產(chǎn)品結(jié)合起來，積極地帶動(dòng)了我的思維創(chuàng)新意識，是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次實(shí)際應(yīng)用。只有理論與實(shí)際相結(jié)合才能使知識更加牢靠、更加熟練。這樣我們所學(xué)的知識才有了用武之地，這對以后的工作會起