液環(huán)真空泵轉(zhuǎn)子力學(xué)性能的數(shù)值分析(1)

　　液環(huán)真空泵是廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山、電力、輕工等行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。其轉(zhuǎn)子（葉輪和泵軸）是泵傳遞扭矩的關(guān)鍵零件之一，它的失效將直接導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組停止工作。因此，對(duì)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的計(jì)算和校核是進(jìn)行液環(huán)泵設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。傳統(tǒng)的計(jì)算和校核方法計(jì)算繁瑣，可靠性差；本文采用ANSYS 軟件給出一種新的計(jì)算轉(zhuǎn)子強(qiáng)度的方法，它可以準(zhǔn)確地獲得應(yīng)力和變形的大小及位置，從而進(jìn)行的力學(xué)性能校核。計(jì)算結(jié)果表明：本文所采用的分析方法可以較好的計(jì)算和分析液環(huán)泵轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的理論依據(jù)。

　　液環(huán)真空泵是一種以旋轉(zhuǎn)液體作為活塞，抽吸及壓縮氣體的回轉(zhuǎn)容積泵，具有轉(zhuǎn)子與泵體無(wú)接觸、等溫壓縮等特點(diǎn)，特別適用抽吸和壓縮易燃易爆、含粉塵、水蒸汽的氣體，在石化、冶金、電力、輕工、食品等行業(yè)有著廣泛且不可代替的應(yīng)用。液環(huán)真空泵的轉(zhuǎn)子（由葉輪和泵軸熱入組成）是泵傳遞扭矩的關(guān)鍵零件之一，其性能直接關(guān)系到泵是否能正常工作。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析方法一般都是首先通過(guò)轉(zhuǎn)子傳遞的zui大扭矩，計(jì)算出轉(zhuǎn)子的zui小直徑；然后計(jì)算作用在轉(zhuǎn)子上的載荷，轉(zhuǎn)子不同斷面上的扭矩、軸向力和彎矩，利用解析法或圖解法確定轉(zhuǎn)子不同位置的支反力，zui后利用傳統(tǒng)的計(jì)算公式進(jìn)行強(qiáng)度校核，確定安全系數(shù)。如果安全系數(shù)小于許用安全系數(shù)，還要進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。此過(guò)程計(jì)算繁雜，計(jì)算量大，反復(fù)性強(qiáng)，而且可靠性差，很可能因?yàn)橛?jì)算誤差，造成轉(zhuǎn)子強(qiáng)度不夠而引發(fā)軸裂、軸斷事故。因此，研究一種新的準(zhǔn)確、快捷的強(qiáng)度分析方法迫在眉睫。本文采用ANSYS 軟件計(jì)算出轉(zhuǎn)子的位移、應(yīng)力和應(yīng)變，從而分析和校核液環(huán)泵轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能。