本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作細(xì)則 附件五： 附件六： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： ZJ-150型羅茨真空泵的設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 年 3 月02 日  開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求 1、開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)的教科部審核后生效； 2、開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3、“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4、有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1、前言 羅茨真空泵（簡(jiǎn)稱羅茨泵）是一種旋轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡?。它是由羅茨鼓風(fēng)機(jī)演變而來(lái)的。根據(jù)羅茨真空泵工作范圍的不同，又分為直排大氣的低真空羅茨泵；中真空羅茨泵（又稱機(jī)械增壓泵）和高真空多級(jí)羅茨泵 圖1 機(jī)械真空泵的分類 2、國(guó)內(nèi)羅茨真空泵的研究現(xiàn)狀 羅茨真空泵按用途來(lái)分可分為三大類，第一種是普通羅茨泵（包括帶溢流閥ZJP型和不帶溢流閥ZJ型）。第二種是ZJQ(LQ)系列的氣冷式羅茨真空泵。第三種是ZBK型或L型水冷式羅茨真空泵。羅茨真空泵因其結(jié)構(gòu)等方面的不同，它的用途也就不一樣，總的來(lái)說(shuō)，羅茨真空泵主要用于真空冶煉、真空鍍膜、真空浸漬、蒸餾、造紙、除塵等行業(yè)。 （1）ZJQ600/400低噪聲氣冷羅茨真空泵 在各個(gè)行業(yè)中為了實(shí)現(xiàn)無(wú)污染的真空獲得環(huán)境，需要把多臺(tái)氣冷羅茨真空泵與普通羅茨真空泵組合起來(lái)進(jìn)行抽氣。但氣冷羅茨真空泵及由其組成的機(jī)組在運(yùn)行時(shí)噪聲較大，影響了一些模擬實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行以及工作人員的身心健康。 ZJQ600/400低噪聲氣冷羅茨真空泵通過(guò)研究一種保證在工作過(guò)程中既要使排出口及兩側(cè)返冷氣口的高壓氣體在回流是對(duì)低壓氣體的沖擊小又能保證有充分的反冷氣時(shí)間的轉(zhuǎn)子線型以及控制由于轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中的熱膨脹和軸承游隙引起的轉(zhuǎn)子徑向和軸向的列和間隙。如圖2、圖3所示，ZJQ600/400低噪聲氣冷羅茨真空泵采用如下扭葉轉(zhuǎn)子型線，轉(zhuǎn)子的截面型線由圓弧- 擺線- 漸開(kāi)線- 圓弧- 圓弧等多段曲線組成，以達(dá)到具有高壓縮比的效果；并通過(guò)確定合理的轉(zhuǎn)子扭角以及轉(zhuǎn)子導(dǎo)程，以達(dá)到合適的返冷氣時(shí)間，提高高壓差下的工作穩(wěn)定性；同時(shí)，采用兩扭葉轉(zhuǎn)子，可縮小其軸向錯(cuò)位，以保證轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中的安全、高效、可靠。 圖2 轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)角的確定 圖3 三維參數(shù)化造型 （2）兩葉與多葉轉(zhuǎn)子氣冷式羅茨真空泵型線分析 氣冷式羅茨真空泵的型線可以由漸開(kāi)線、圓弧、擺線或由其組合而成。雖然漸開(kāi)線型的容積利用系數(shù)稍大于圓弧擺線，但從泵的抽數(shù)和實(shí)際利用效率來(lái)看，則圓弧擺線型轉(zhuǎn)子要高一些。本文研究的則是兩葉、三葉、四葉圓弧排線轉(zhuǎn)子的型線。 本文先建立擺線的參數(shù)方程來(lái)確定轉(zhuǎn)子的形狀（如圖3，圖4所示）。并且通過(guò)對(duì)不同葉數(shù)下的容積利用系數(shù)的分析，來(lái)確定二者之間的關(guān)系。就圓弧擺線轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，葉數(shù)越多，c值越大，容積利用系數(shù)越大，則理論抽速就越大，泵的效率也就越高（三種葉片的-曲線見(jiàn)圖6）。同時(shí)，葉數(shù)增加，封閉工作腔的容積會(huì)變小，進(jìn)氣及反流產(chǎn)生的噪聲也就越小。 其中 ,（圖5） 為轉(zhuǎn)子外圓半徑（圖5），為擺線形成的節(jié)圓半徑（圖3）。 圖4 初始位置 圖5 旋轉(zhuǎn)一定角度后的位置 圖6 容積利用系數(shù)示意 圖7 三種轉(zhuǎn)子型線-曲線 （3）羅茨真空泵運(yùn)行可靠性指標(biāo) 隨著羅茨真空泵應(yīng)用范圍的增大，不同的環(huán)境也要求有不同的羅茨真空泵，同時(shí)對(duì)羅茨真空泵的運(yùn)行可靠性要求也越來(lái)越高了。最大允許壓差法是目前資料上提供的一種方法，但其在運(yùn)行過(guò)程中較難控制。在很多要求效率的工藝環(huán)境下，需要羅茨真空泵在較高的真空度條件下具有較大的抽氣效率但對(duì)其排出氣體溫度要求不高。但對(duì)石油化工醫(yī)藥行業(yè)來(lái)說(shuō)，則要求羅茨真空泵的耐高溫性能比較好。在這種工藝條件下，就可以采用間隙較大的泵，在需要達(dá)到某些特定要求的情況下，還可以適當(dāng)?shù)脑龃蟾鱾€(gè)部位的間隙，從而使羅茨真空泵在較高的溫度條件下也能夠安全的運(yùn)行。 3、和國(guó)外研究狀況的差距 由表1可以看出，在主要性能指標(biāo)上（如理論抽速、極限壓力最大允許壓差等方面），國(guó)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)羅茨泵和國(guó)外的泵比較相近，這說(shuō)明中國(guó)這幾年在羅茨泵上面的研究已經(jīng)有了很大的進(jìn)步；在噪聲這一指標(biāo)上，國(guó)內(nèi)的羅茨泵要比國(guó)外的高，這說(shuō)明在一些零件的加工工藝上可能還和國(guó)外先進(jìn)水平有一定的差異；在反應(yīng)羅茨泵的抽氣性能的指標(biāo)（最大允許壓差和零流量最大壓縮比）方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大部分泵都要比國(guó)外的要低一些；在重量方面，國(guó)內(nèi)的羅茨泵要比國(guó)外的泵重，這說(shuō)明在使用的材料和設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外還存在一定的差距。 表1 國(guó)產(chǎn)普通羅茨泵技術(shù)指標(biāo)和國(guó)外對(duì)比 同時(shí)，由于生產(chǎn)條件的限制，國(guó)內(nèi)很多廠家生產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)零件沒(méi)有進(jìn)行良好的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，外加一些零件的加工精度以及安裝方式的影響，導(dǎo)致羅茨真空泵在工作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)和噪聲，影響其工作的穩(wěn)定性。另外，由于生產(chǎn)條件以及技術(shù)的限制，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的羅茨真空泵的表面質(zhì)量和國(guó)外相比存在較大的差距，國(guó)外生產(chǎn)的泵外形美觀、平整，表面質(zhì)量較好，且零件之間的配合錯(cuò)位很小。而國(guó)內(nèi)泵外表面則較粗糙，很多廠家在產(chǎn)品出廠前都是靠在表面打一層膩?zhàn)觼?lái)彌補(bǔ)其表面缺陷。 4、 原理 靠泵腔內(nèi)一對(duì)葉形轉(zhuǎn)子同步、反向旋轉(zhuǎn)的推壓作用來(lái)移動(dòng)氣體而實(shí)現(xiàn)抽氣的真空泵。 羅茨真空泵是指具有一對(duì)同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機(jī)械真空泵，此泵不可以單獨(dú)抽氣，前級(jí)需配油封、水環(huán)等可直排大氣。 它的結(jié)構(gòu)和工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似，工作時(shí)其吸氣口與被抽真空容器或真空系統(tǒng)主抽泵相接。 圖9 5、羅茨真空泵的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計(jì)的羅茨真空泵是參照國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，揚(yáng)長(zhǎng)避短，而設(shè)計(jì)出來(lái)的。 羅茨真空泵的工作原理與羅茨鼓風(fēng)機(jī)相似。由于轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，被抽氣體從進(jìn)氣口吸入到轉(zhuǎn)子與泵殼之間的空間v0內(nèi)，再經(jīng)排氣口排出。由于吸氣后v0空間是全封閉狀態(tài)，所以，在泵腔內(nèi)氣體沒(méi)有壓縮和膨脹。 但當(dāng)轉(zhuǎn)子頂部轉(zhuǎn)過(guò)排氣口邊緣，v0空間與排氣側(cè)相通時(shí)，由于排氣側(cè)氣體壓強(qiáng)較高，則有一部分氣體返沖到空間v0中去，使氣體壓強(qiáng)突然增高。當(dāng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，氣體排出泵。 目前國(guó)內(nèi)外的羅茨泵，多數(shù)為臥式結(jié)構(gòu)，泵的進(jìn)氣口在上，排氣口在下，這種臥式結(jié)構(gòu)重心低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性好。羅茨真空泵的兩個(gè)轉(zhuǎn)子是通過(guò)一對(duì)高精度的齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)其相對(duì)同步旋轉(zhuǎn)的。如圖10是羅茨真空泵的剖面示意圖。 圖10 1.主動(dòng)軸 2.軸套 ? 3.軸承壓蓋 4.滾動(dòng)軸承 5.軸承墊圈 6.擋油套 7.密封環(huán)襯套 8.轉(zhuǎn)子 9.擋油環(huán) 10.螺栓 11.D型密封圈 12.齒輪壓蓋 13.齒輪鍵 14.齒輪 15.墊圈 16.齒輪蓋板 17.螺栓 18.轉(zhuǎn)子平鍵 19.螺母 20.軸承座 21.彈簧墊圈 22.端蓋 23.甩油盤(pán) 24.核體 25.進(jìn)出氣口蓋 26.蓋板 27.從動(dòng)軸 參考文獻(xiàn) [1]成大先 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ,化學(xué)工業(yè)出版社,1997 [2]吳宗澤 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2000 [3]東北大學(xué)編寫(xiě)組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],冶金工業(yè)出版社,1986 [4]孫志禮 ,冷光聚 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M],東北大學(xué)出版社 ,2000 [5]鞏云鵬 ,田萬(wàn)祿 主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M] ,東北大學(xué)出版社 , 2000 [6]劉鴻文 主編 .材料力學(xué)[M], 高等教育出版社 , 2000 [7]張玉 ,劉平 主編 .幾何量公差與測(cè)量技術(shù)[M],東北大學(xué)出版社, 2000 [8]東北大學(xué)機(jī)制教研室 .機(jī)械制造工藝學(xué)[M], 東北大學(xué)出版社 ,2000 [9]大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室 .機(jī)械制圖[M] ,高等教育出版社 ,1999 [10]陳日擢 主編.金屬切削原理[M] ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [11]史美堂 主編. 金屬材料及熱處理[M], 上?？萍汲霭嫔?,2000 [12]簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M], 浙江科學(xué)技術(shù)出版社, 1980 [13]喻子建,張磊 ,邵偉平 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)習(xí)題與解題分析[M],東北大學(xué)出版社 [14]楊乃恒 主編.真空設(shè)備獲得[M] ,冶金工業(yè)出版社 [15]選配真空泵進(jìn)程[M],轉(zhuǎn)載研發(fā)雜志社 [16]Serope kelpakjian: Steven R.Schmid Manufacturing Engineering and Technology[M] ,機(jī)械工業(yè)出版社,2004年3月第1版 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 1． 本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題主要研究的內(nèi)容是ZJ-150型羅茨真空泵的設(shè)計(jì)，所要解決的問(wèn)題如下： （1）查找相關(guān)資料，對(duì)羅茨真空泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，了解其工作原理； （2）進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，算出羅茨真空泵的轉(zhuǎn)子型線方程，并畫(huà)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，以及零件的裝配圖； 擬采用的研究手段： （1）通過(guò)查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外羅茨真空泵的相關(guān)研究現(xiàn)狀，分析羅茨真空泵的工作原理，作出初步理論研究。 2． 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 1． 對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)： 2． 對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日  18