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針對雙頭單螺桿泵襯套在實(shí)際使用中受到流體壓力、襯套外殼以及螺桿的作用,容易發(fā)生磨損和變形,影響螺桿泵的壽命和效率的問題,采用ANSYS軟件對雙頭單螺桿泵襯套進(jìn)行有限元仿真模擬。將襯套的有限元模型簡化為平面應(yīng)變模型求解,分析了3種常用型線雙頭單螺桿泵襯套在受到均勻壓力與非均勻壓力下,襯套內(nèi)各點(diǎn)的變形、應(yīng)力與應(yīng)變的分布情況。模擬分析結(jié)果表明,在均勻壓力作用下,普通內(nèi)擺等距型線襯套的法向位移曲線呈正弦規(guī)律變化,其余2種呈V形變化,在1個(gè)周期內(nèi)剛好有3個(gè)波峰、波谷,與襯套形狀特征相對應(yīng);短幅內(nèi)擺等距型線應(yīng)力變化相對均勻,沿自然路徑變化曲線呈U形。
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結(jié)合現(xiàn)有特殊爪型轉(zhuǎn)子型線與單頭螺桿轉(zhuǎn)子型線特征,提出了一種雙頭對稱爪型等螺距螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線。通過理論推導(dǎo)得到了該型線完整的端面方程,導(dǎo)出了該型線的面積利用系數(shù)和抽速的公式,列出了這種型線的特點(diǎn)。使用Solidworks三維軟件繪制出了這種轉(zhuǎn)子的三維實(shí)體模型,模擬擬合驗(yàn)證了端面型線的正確性。分析得到螺桿轉(zhuǎn)子端面型線關(guān)于中心對稱且兩轉(zhuǎn)子完全相同,與特殊爪型轉(zhuǎn)子型線相比易加工、節(jié)省工時(shí),與單頭螺桿轉(zhuǎn)子相比具有較好的動平衡性,可為國內(nèi)外從事真空泵設(shè)計(jì)和研發(fā)人員提供參考。
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