罗茨泵的转子面积利用系数计算与比较
罗茨鼓风机的理论排气量公式为(或理论风量)
式中 B ——叶轮与气缸所范成的最大容积时的端面投影面积,mm2
现定义C为面积利用系数,表示一个转子外表面与气缸内表面之间所包容的面积与一个气缸内圆面积之比, 表征气缸空间的利用程度
式中 S——转子端面积的14,mm 2
将(15)式代入(14)式得
面积利用系数C 是表征气缸空间利用程度的量, C越大就越有利。为了说明偏心圆弧转子的优点,本文将对一组具体的渐开线, 圆弧转子, 偏心圆弧转子的面积利用系数作一比较。我们知道常用的大圆弧齿顶渐开线型转子的面积利用系数约是0.52。同D、A时, 圆弧转子比渐开线转子瘦了好多,所以面积利用系数肯定增大较多。本文主要对圆弧转子和偏心圆弧转子的面积利用系数进行比较。
首先要绘出同D、A 条件下两种转子的型线, 这点通过Lisp 编程实现。绘出的两种转子型线叠加在一起如图4 所示。此程序绘出的圆弧转子的面积系数是0. 557, 偏心圆弧转子的面积系数是0. 561。有介绍偏心圆弧转子型线的面积利用系数能达到0. 58。另外,偏心转子型线向y 轴靠近了, 加上齿顶和齿根圆弧,它的啮合间隙就会比圆弧和渐开线转子均匀。由此可见, 在腰部宽度基本相同时, 偏心圆弧转子的面积利用系数比圆弧转子大, 从而容积利用系数也较高。
图4 两种型线转子的端面截面积图
本文对偏心圆弧包络线型转子型线进行了完善充实。它具有以下特点: 偏心圆弧转子具有较高的面积利用系数; 啮合间隙均匀; 转子啮合气密性好, 不易串气; 有足够的强度; 对称性好, 有利于降低噪音等优点。文中给出的偏心圆弧转子比圆弧转子的啮合间隙均匀得多。可见偏心圆弧转子优于大圆弧齿顶渐开线和圆弧转子, 是一种值得使用和推广的转子型线。
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