基于UG表达式的真空泵单头等螺距内凹转子的设计

　　真空基于UG表达式的真空泵单头等螺距内凹转子的设计李晓芳，常生德，付师星（山东工业职业学院，山东淄博256414）靠以及制造成本。本文基于螺杆啮合原理，得到单头等螺距梯形内凹型线的完整型线方程，利用UG表达式创建出截面型线，并建模。通过模拟啮合，验证了型线方程的正确性??拥有完整的啮合线，且啮合运转过程中不会发生齿面干涉。

　　干式螺杆真空泵干式螺杆真空泵是利用对螺杆，在泵壳中作同步高速反向旋转而产生吸气压缩和排气作用的抽气设备，两螺杆经精细动平衡校正，由轴承支撑，安装在泵壳中，螺杆与螺杆之间都有一定的间隙，因此泵工作时，相互之间无磨擦，运转平稳，噪音低，工作腔无需润滑油，因此，干式螺杆泵能抽除含有大量水蒸汽及少量粉尘的气体，极限真空更高，消耗功率更低，具有节能，免维修等优点。它是油封式真空泵的更新换代产品。干式螺杆真空泵是技术含量非常高的科技产品，主要应用于高纯净的真空工艺过程，真空度极高，可适应恶劣工况，具有抽取可凝性、含颗粒物气体的能力，特别适宜于电子，化工和生物医药等螺杆转子是螺杆真空泵的内核部分，转子型线的优劣直接影响到泵的整体性能、运行的稳定可靠以及制造成本。单头等螺距梯形内凹型线是目前国内外厂商为常用的一种型线，其综合性能优秀，密封性能良好，面积利用系数大，且解决了转子的齿面干涉问题，故为广泛采用。螺杆转子属于复杂的空间三维曲面实体，直接采用三维软件生成模型具有一定的难度，本文采用先绘制螺杆转子端面型线，再将端面型线作螺旋扫描的方法来生成螺杆三维模型。

　　对于端面型线当中包含的渐开线、摆线等非常规曲线，可采用表达式生成规律曲线的方法绘制完成。

　　螺杆端面型线的组成及型线方程渐开线和摆线是转子设计中经常选用的两种型线。为一对螺杆转子啮合的端面型线图，其主要参数有中心距a，齿顶圆半径足，齿根圆半径足，生成圆半径r.，啮合圆半径ri以及螺杆导程P.其中R+R，=a=2ri.转子的端面型线由四部分组成，AB、CD为两段同心圆弧，半径分别为转子的齿顶圆半径Rt和齿根圆半径Rr.BC段为生成圆半径为r的渐开线，DA段为摆线。AB、BC、CD段对应的圆心角分别为ai、a2、a3.公所有角度均采用弧度制，下面是该转子端面的型线方程。

　　UG建模在UG软件中，表达式是非常重要的概念和设计工具。特征、曲线和草图的每一个形状参数和定位参数都是以表达式的形式存储的。表达式可以建立参数间的引用关系，是参数化设计的重要工具，通过更改表达式的值，可方便地修改和更新模型。对于一些可用公式表示的曲线，利用表达式功能能够方便的作出图形，这是一些普通的CAD软件所不具备的。

　　⑴开启NX，建立新文件，创建两个同心圆，半径分别为齿顶圆半径Rt=94.5和齿根圆半⑵创建摆线。点击工具一表达式，输入如下的摆线方程点击曲线工具条中的规律曲线按钮，生成摆线。

　　⑶创建渐开线。点击工具一表达式，输入如下的渐开线方程：点击曲线工具条中的规律曲线按钮，生成渐开线。

　　ffl2UG表达式阁3端面哦线生成的曲线经修剪后，如所示。

　　然后创建螺旋线，使用扫掠特征创建螺杆的三维模型，结果如所示。

　　m5转t啮合橡喂Fig.真空结论在标准中心距下通过UG自带的干涉检查工具检查，无干涉情况。通过运动仿真，观察转子啮合转动情况，两螺杆可保持同步反向旋转，转动至任意角度都无干涉，且不出现间隙，进一步验证了转子型线方程是正确的，如所示。螺杆转子是螺杆真空泵的关键技术核心，转子型线较为复杂，尤其是渐开线段及摆线段。利用UG的表达式可以方便、迅速、准确的创建出螺杆转子的型线，符合现代化企业生产的要求，具有实际意义。