涡旋泵设计与结构优化研究

发布时间：2020-10-26 20:23

　　 涡旋泵是涡旋机械原理一种新载体,是全新一代的容积式泵。它有着传统容积泵不可比拟的优点。有关涡旋泵的研究大都针对涡旋真空泵与涡旋气液混合泵,涡旋液体泵的研究非常少,只有少数的样机在试验运行。因此,对涡旋液体泵的研究具有重要意义。论文从涡旋机械的原理出发,介绍了涡旋机械型线的构成原则与型线啮合原理;针对正多边形渐开线,分析了涡旋型线耦合的机理,得到了正多边形渐开的耦合机理规律。通过研究具有不同参数的通用涡旋型线的一般特性,推导了通用涡旋型线的数学表达式。分析了涡旋液体泵的特殊性,并根据其工作原理,进行了流体学计算,得到了吸液、排液过程中流量与压力的数学表达式。分析了涡旋泵工作过程中的泄漏,得到了径向与周向泄漏的数学模型。以线段渐开线为研究对象,对涡旋泵进行了动力学分析。首先对型线的几何结构进行了理论计算,得到了型线各弧段以及节距的数学表达式。然后,推导了涡旋盘与防自转机构的受力计算公式。根据理论公式,发现涡旋泵的动力学特性与结构参数偏心距、涡旋齿高、涡旋齿厚有紧密的联系。针对关键几何参数偏心距、涡旋齿高、涡旋齿厚对涡旋泵动力学特性的影响问题,首先,结合算例数据,利用推导的理论公式,计算得到了涡旋泵关键部件的模型数据;然后根据具体数据,对涡旋泵关键部件进行了三维建模;之后,利用虚拟样机软件ADAMS建立了涡旋泵的虚拟样机,并利用样机进行了涡旋泵的动力学仿真;最后,在得到了优化后的设计变量的同时,根据对仿真数据的分析,得出结论,适当的增加偏心距,减小齿厚能够有效减小轴的支反力,提高泵的稳定性。
【学位单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TH314
【部分图文】：

运用ADAMS产品研发的步骤

利用ADAMS/Insight优化设计流程图

图 2-1 正多边形渐开线型线啮合示意图旋盘绕着静涡旋盘转动的过程中，我们将动静我盘在中心称为瞬时渐开中心。如图所示，静涡旋盘的瞬时动涡盘的瞬时渐开中心为 B 点。在动涡旋盘公转的过
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本文编号：2857485