分子泵轉子與定子間的工作間隙是分子泵設計時關注的焦點之一，因為如果工作間隙太小，泵的可靠工作得不到保證；反之工作間隙太大，氣體沿間隙的返流量增大，嚴重影響泵的性能。如何選擇最佳的工作間隙是設計時比較關心的問題。影響工作間隙大小的因素主要有：轉子高速旋轉時由離心力引起的離心變形、工作電機及抽氣過程中產生熱量導致轉子溫度升高所產生的熱變形、轉子振動等，而這些因素使轉子的動態工作間隙與靜態裝配間隙產生較大偏差，其中以離心變形影響最大。在分子泵設計中，為了保證分子泵抽氣性能及安全性，首先對轉子變形量進行分析計算，以確定間隙的大小。

　　本文首先對轉子的離心變形與熱變形進行了比較與分析，然后對轉子變形對工作間隙的影響進行了分析。

1、簡化模型

　　復合分子泵轉子由渦輪級轉子葉列與牽引級組成，與轉子形成配合間隙的是定葉片與牽引級定子，各配合間隙為：δ1、δ2、δ3 和δ4，如圖1 所示。轉子變形會直接影響配合的各個間隙。在離心變形及熱變形影響下，各間隙如何變化，變化多大，哪個間隙變化最大，都是我們關心的問題。本文通過查看轉子徑向變形和軸向變形來了解間隙δ1~δ4 的變化情況。

4、結論

　　本文通過利用有限元分析軟件對復合分子泵轉子的分析，可得到如下結論：

　　（1）在通常情況下，轉子變形主要由離心變形引起的，熱變形很小，可忽略不計。隨著溫度升高，轉子變形增大，當溫度升高到一定程度，熱變形較大，不可忽略。

　　（2）在影響工作間隙的分析中：在徑向變形中，牽引級變形較大；在軸向變形中，渦輪級的一、二級葉片變形較大。

　　（3）在分析結果中，同樣可以查看轉子的應力、應變以及安全系數等分析結果，在本文中不作介紹。

參考文獻

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　　【作者】 郁晉軍；張軍安；劉敏強；陳素君；

　　【Author】 YU Jin-jun1,ZHANG Jun-an1,2,LIU Min-qiang1,CHEN Su-jun1 (1.Beijing Beiyi Innovation Vacuum Technology Co.,Ltd,Beijing 102600,China; 2.School of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China)

　　【機構】 北京北儀創新真空技術有限責任公司；哈爾濱工程大學機電工程學院；

　　【摘要】 本文利用有限元分析軟件ANSYS12.0對復合分子泵轉子的離心變形與熱變形進行了分析。通過施加慣性載荷和溫度載荷,得到轉子的離心變形與熱變形。對不同載荷下分析結果的比較,了解了慣性載荷與溫度載荷對分子泵轉子變形影響大小。通過分析結果可直觀了解分子泵在高速運轉過程中轉子變形情況,對分子泵設計時工作間隙的選取有重要的參考意義。

　　【Abstract】 The centrifugal distortion and thermal deformation of the rotor in composite molecular pump were analyzed by the FEA software ANSYS12.0 under inertia and thermal loads.Comparing the analyzed results under the two different loads,the effects of both loads on the centrifugal distortion and thermal deformation of the rotor were revealed,thus making the FEA results available to show visually how the rotor deforms when the molecular pump is running at high speed.So,the analysis is of importance to the choice of the operating clearance between rotor and stator in the design of molecular pump.

　　【關鍵詞】 分子泵；離心變形；熱變形；

　　【Key words】 molecular pump；centrifugal distortion；thermal deformation；