羅茨泵的轉子面積利用系數計算與比較
羅茨鼓風機的理論排氣量公式為(或理論風量)
式中 B ——葉輪與氣缸所范成的最大容積時的端面投影面積,mm2
現定義C為面積利用系數,表示一個轉子外表面與氣缸內表面之間所包容的面積與一個氣缸內圓面積之比, 表征氣缸空間的利用程度
式中 S——轉子端面積的14,mm 2
將(15)式代入(14)式得
面積利用系數C 是表征氣缸空間利用程度的量, C越大就越有利。為了說明偏心圓弧轉子的優點,本文將對一組具體的漸開線, 圓弧轉子, 偏心圓弧轉子的面積利用系數作一比較。我們知道常用的大圓弧齒頂漸開線型轉子的面積利用系數約是0.52。同D、A時, 圓弧轉子比漸開線轉子瘦了好多,所以面積利用系數肯定增大較多。本文主要對圓弧轉子和偏心圓弧轉子的面積利用系數進行比較。
首先要繪出同D、A 條件下兩種轉子的型線, 這點通過Lisp 編程實現。繪出的兩種轉子型線疊加在一起如圖4 所示。此程序繪出的圓弧轉子的面積系數是0. 557, 偏心圓弧轉子的面積系數是0. 561。有介紹偏心圓弧轉子型線的面積利用系數能達到0. 58。另外,偏心轉子型線向y 軸靠近了, 加上齒頂和齒根圓弧,它的嚙合間隙就會比圓弧和漸開線轉子均勻。由此可見, 在腰部寬度基本相同時, 偏心圓弧轉子的面積利用系數比圓弧轉子大, 從而容積利用系數也較高。
圖4 兩種型線轉子的端面截面積圖
本文對偏心圓弧包絡線型轉子型線進行了完善充實。它具有以下特點: 偏心圓弧轉子具有較高的面積利用系數; 嚙合間隙均勻; 轉子嚙合氣密性好, 不易串氣; 有足夠的強度; 對稱性好, 有利于降低噪音等優點。文中給出的偏心圓弧轉子比圓弧轉子的嚙合間隙均勻得多。可見偏心圓弧轉子優于大圓弧齒頂漸開線和圓弧轉子, 是一種值得使用和推廣的轉子型線。
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