针对双头单螺杆泵衬套在实际使用中受到流体压力、衬套外壳以及螺杆的作用,容易发生磨损和变形,影响螺杆泵的寿命和效率的问题,采用ANSYS软件对双头单螺杆泵衬套进行有限元仿真模拟。将衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解,分析了3种常用型线双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布情况。模拟分析结果表明,在均匀压力作用下,普通内摆等距型线衬套的法向位移曲线呈正弦规律变化,其余2种呈V形变化,在1个周期内刚好有3个波峰、波谷,与衬套形状特征相对应;短幅内摆等距型线应力变化相对均匀,沿自然路径变化曲线呈U形。
结合现有特殊爪型转子型线与单头螺杆转子型线特征,提出了一种双头对称爪型等螺距螺杆真空泵转子型线。通过理论推导得到了该型线完整的端面方程,导出了该型线的面积利用系数和抽速的公式,列出了这种型线的特点。使用Solidworks三维软件绘制出了这种转子的三维实体模型,模拟拟合验证了端面型线的正确性。分析得到螺杆转子端面型线关于中心对称且两转子完全相同,与特殊爪型转子型线相比易加工、节省工时,与单头螺杆转子相比具有较好的动平衡性,可为国内外从事真空泵设计和研发人员提供参考。
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