摘 要
羅茨風機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉機械，具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩、性能穩定等優點，已被廣泛應用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產養殖和污水處理、環保產業等諸多領域。
羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關鍵字：羅茨鼓風機、轉子、設計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風機的構成及特點 1
1.2羅茨鼓風機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風機的應用領域 4
第二章 總體方案設計 5
2.1設計要求 5
2.2方案設計 5
第三章 羅茨鼓風機主要部件設計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設計 6
3.2.1 V帶的基本參數計算 6
3.2.2 帶輪結構的設計 9
3.3轉子設計 9
3.3.1轉子葉型設計 9
3.3.2轉子的干涉檢測 12
3.3.3轉子的結構設計 12
3.4同步齒輪設計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設計 21
第四章 羅茨鼓風機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
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優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或摘要羅茨風機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉機械，具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩、性能穩定等優點，已被廣泛應用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產養殖和污水處理、環保產業等諸多領域。羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。本文主要按照設計要求對大流量羅茨鼓風機進行設計，首先對羅茨鼓風機的結構特點、工作原理及應運領域進行了分析；在此分析的基礎上提出適合本課題的設計方案；接著對羅茨鼓風機各主要部分進行詳細的分析與設計，包括電動機的選型、V帶傳動的設計、轉子的分析與設計、同步齒輪的設計、軸及軸上零件的設計與校核以及缸體的設計，并且編制了本羅茨鼓風機的使用與維護手冊；最后通過AUTOCAD繪圖軟件繪制了該羅茨鼓風機裝配圖及主要零件圖。關鍵字羅茨鼓風機、轉子、設計、繪圖優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或ABSTRACTROOTSBLOWERISAPOSITIVEDISPLACEMENTCOMPRESSORSAREROTARYMACHINE,HASASIMPLESTRUCTURE,THEFANCAVITYDOESNOTREQUIRELUJRICANTS,SMOOTHOPERATION,STABLEPERFORMANCE,ETC,HAVEBEENWIDELYUSEDINPETROCHEMICAL,BUILDINGMATERIALS,ELECTRICPOWER,METALLURGY,CHEMICALFERTILIZERS,MINING,PORTS,TEXTILE,FOOD,PAPER,AQUACULTUREANDWASTEWATERTREATMENT,ENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRYANDMANYOTHERFIELDSTHEMAINSTRUCTUREOFTHEROOTSBLOWERISAPAIROFKIDNEYSHAPEDINVOLUTEROTORS,GEARS,BEARINGS,SEALSANDCHASSISANDOTHERCOMPONENTSINTHISPAPER,ACCORDINGTOTHEDESIGNREQUIREMENTSFORLARGEFLOWBLOWERDESIGN,THEFIRSTOFTHESTRUCTURALCHARACTERISTICSOFTHEROOTSBLOWER,WORKINGPRINCIPLEANDSHOULDBESHIPPEDINTHEFIELDWEREANALYZEDPROPOSEDDESIGNFORTHISPROJECTONTHEBASISOFTHESEANALYSISTHENTOROOTSTHEMAJORPARTOFTHEBLOWERDETAILEDANALYSISANDDESIGN,INCLUDINGTHESELECTIONOFTHEMOTOR,VBELTDRIVEDESIGN,ANALYSISANDDESIGNOFTHEROTOR,DESIGNSYNCHRONIZATIONGEARS,SHAFTSANDSHAFTPARTSOFTHEDESIGNANDVERIFICATIONANDBLOCKDESIGN,ANDPREPAREDTHISBLOWERUSEANDMAINTENANCEMANUALFINALLYDRAWTHEBLOWERASSEMBLYDRAWINGSANDPARTDRAWINGSMAINLYTHROUGHAUTOCADDRAWINGSOFTWAREKEYWORDSROOTSBLOWER,ROTOR,DESIGN,DRAWING優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或目錄摘要IABSTRACTII第一章緒論111羅茨鼓風機的構成及特點112羅茨鼓風機的工作原理213羅茨鼓風機的應用領域4第二章總體方案設計521設計要求522方案設計5第三章羅茨鼓風機主要部件設計631電動機的選擇6311選擇電動機類型6312電動機容量的選擇6313電動機轉速的選擇632V帶傳動的設計6321V帶的基本參數計算6322帶輪結構的設計933轉子設計9331轉子葉型設計9332轉子的干涉檢測12333轉子的結構設計1234同步齒輪設計13341選精度等級、材料和齒數13342按齒面接觸疲勞強度設計13343按齒根彎曲強度設計14344幾何尺寸計算1635軸及軸上零件的設計與選擇16351傳動軸的設計16352軸承的選擇與校核19353鍵選擇與校核2036缸體的設計21第四章羅茨鼓風機的使用與維護2241安裝注意事項2242操作使用注意事項22優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或維護和檢修2244風機主要故障及原因23總結25參考文獻27致謝28優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或第一章緒論11羅茨鼓風機的構成及特點羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。它的排風量大，效率較高；轉子由葉輪和軸組成，葉輪又可分為直線形和螺旋形，葉輪的葉數一般有兩葉、三葉。如圖11。圖11羅茨鼓風機轉子結構圖（A）兩葉直齒葉型（B）三葉螺旋齒葉型羅茨鼓風機按結構型式分為立式和臥式結構，均有皮帶輪傳動和聯軸器傳動兩種，進排氣口方向采用上進下排方式。羅茨鼓風機主要由墻板部、機殼部、齒輪部、葉輪部、傳動組、單向閥、安全閥、壓力表、支架、進（出）口消聲器、橡膠撓性接頭、電動機等零部件組成。圖12立式羅茨鼓風機優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或三葉羅茨鼓風機是一種高效、節能型鼓風機。葉輪型線采用改進后的復合線型，其容積利用系數較高，嚙合完美，泄漏少，效率高。此鼓風機體積小，重量輕，流量大，噪聲低。羅茨式鼓風機結構簡單，制造方便，介質不含油。鼓風機的葉輪材料是球墨鑄鐵或鑄鋁，外形輪廓在線切割機床加工或專用數控機床精密加工成型。同步齒輪材料用45號鋼或特殊鉻錳鈦合金鋼，經滲碳淬火后磨削加工，精度高，使用壽命長。葉輪部件要進行動平衡試驗。采用高精度軸承和耐高溫的氟橡膠制成的骨架式橡膠油封，傳動部件采用封閉式潤滑，從而保證了產品質量。材料和加工方式的選擇具體還需根據設計要求和生產批量來確定。12羅茨鼓風機的工作原理茨風機為容積式風機，輸送的風量與轉數成比例，三葉型葉輪每轉動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變少，負荷變化小，機械強度優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或高，噪聲低，振動也小。在2根平相行的軸上設有2個三葉型葉輪，輪與橢圓形機箱內孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由于葉輪互為反方向勻速旋轉，使箱體和葉輪所包圍著的一定量的氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，不會出現互相碰觸現象，因而可以高速化，不需要內部潤滑，而且結構簡單，運轉平穩，性能穩定，適應多種用途，已運用于廣泛的領域。圖13羅茨式鼓風機的工作過程羅茨式鼓風機的工作原理見圖14，靠兩轉子的相互嚙合工作，推移氣缸容積內氣體，在排氣腔內達到升壓的目的。同步齒輪帶動轉子有兩種方式見圖15。A方式，主軸的扭轉變形對轉子間的間隙影響小，B方式．維修方便。圖14圖15轉子的斷面型線有漸開線型，圓弧型和擺線型等．漸開找型的面積利用系數較高．制造方便，應用較廣．轉子頭數葉峰或葉谷數為2或3。兩頭的轉子均為直葉，三頭轉子有直葉和扭葉兩種，增加轉子頭數或選用扭葉，能改善排氣的不均勻性．電動機通過V型帶（或聯軸器）帶動主動軸，由主動軸通過齒輪箱內的同步齒輪的作用，使機體內的兩三葉型葉輪呈反方向旋轉。葉輪相互之間及葉輪與機體之間有一定的工作隙，當兩葉輪旋轉時，則無內壓縮地將機體內的氣體由進氣腔推送優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或至排氣腔后排出機體，達到鼓風作用。13羅茨鼓風機的應用領域羅茨鼓風機產品廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、環保、輕工、紡織、無紡布、水泥等行業及污水處理、氣力輸送、瓦斯脫硫、真空包裝、水產養殖等領域。優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或第二章總體方案設計21設計要求設計題目大流量羅茨鼓風機設計鼓風機相關規格參數轉速1100R/MIN理論流量11926M3/MIN升壓196KPA電機功率55KW22方案設計羅茨鼓風機主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。本文采用三葉型羅茨鼓風機，三葉型葉輪每轉動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變少，負荷變化小，機械強度高，噪聲低，振動也小。圖21羅茨鼓風機總體結構示意圖優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或第三章羅茨鼓風機主要部件設計31電動機的選擇已知設計要求鼓風機轉速1100R/MIN、電機功率55KW。311選擇電動機類型電動機是標準部件。因為室內工作，運動載荷平穩，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。312電動機容量的選擇根據設計要求查機械設計手冊表191選取電動機額定功率為55KW。313電動機轉速的選擇已知鼓風機工作轉速MIN/10RNW?同步齒輪的傳動比為齒IV帶的傳動比為3V得總推薦傳動比為1?I齒所以電動機實際轉速的推薦值為MIN/301RINW?符合這一范圍的同步轉速為1500、3000R/MIN。綜合考慮傳動裝置機構緊湊性和經濟性，選用同步轉速1500R/MIN的電機。綜上述電動機的型號為Y250M4，滿載轉速，功率55。MIN/1480RNM?KW32V帶傳動的設計321V帶的基本參數計算1）確定計算功率CP已知；；KWC5?MIN/1480RNM?2）選取V帶型號根據、查機械設計基礎圖1315選用C型V帶,CP優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或）確定大、小帶輪的基準直徑D（1）初選小帶輪的基準直徑；MD24?（2）計算大帶輪基準直徑；MDIRNVDIN/182）（圓整取，誤差小于5，是允許的。M34）驗算帶速SSNDVM/25,/帶的速度合適。5）確定V帶的基準長度和傳動中心距中心距DDA?初選中心距MA6?（2）基準長度MADDLD?對于A型帶選用MLD?（3）實際中心距AD）驗算主動輪上的包角1?由AD?得?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或主動輪上的包角合適。7）計算V帶的根數ZLARKPZC?0?，查機械設計基礎表133得MIN/148NMMD241?；KWP570（2），查表得；35I/0?帶，RMKWP90（3）由查表得，包角修正系數?6172?85?K（4）由，與V帶型號C型查表得LDL綜上數據，得Z取合適。106?Z8）計算預緊力（初拉力）F根據帶型A型查機械設計基礎表131得MKGQ/30?NQVKZVPC??9）計算作用在軸上的壓軸力QFNZFQSIN39I0其中為小帶輪的包角。1?10）V帶傳動的主要參數整理并列表帶型帶輪基準直徑MM傳動比基準長度MM優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或C241?D中心距（MM）根數初拉力N壓軸力N帶輪結構的設計1）帶輪的材料采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200）2）帶輪的結構形式V帶輪的結構形式與V帶的基準直徑有關。小帶輪接電動機，，MD241?，所以大小帶輪均采用腹板式結構帶輪。大帶輪結構如下圖MD302?33轉子設計（1）排氣量VTH05M3/MIN（2）排氣壓力P049MPA（3）通徑Φ20MM理論流量11926M3/MIN、升壓196KPA、電機功率55KW331轉子葉型設計（1）漸開線型轉子節圓壓力角轉子頭數Z3P50?（2）漸開線型轉子的面積利用系數優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或TANTAN23COS3PPNPZZZCATN50TAN50210COS503?（3）長徑比L/D增加時，D值減小，經濟性好，但軸承間跨距L增加，主軸剛性下降；L/D減少時，主軸剛性增強，但泄漏面積F增大，下降，D值增大。?L/D0815,最佳值L/D，其中A為兩轉子中心距,D為轉子直213A徑，所以L/D115,推出L115D（4）VTH11926M3/MIN（理論排氣量）轉子圓周速度U10100M/S，為了設計方便取U100M/SVTH30ULDCNM3/SDD400MML115D460MMPJRINVAZ?（6）AAD?（7）節圓半徑RTRT29014?（8）節圓嚙合角PA5?（9）基圓半徑0R290COSCS532PAA?（10）型面始點半徑I優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或TAN931TAN50103IPRZ（11）型面頂點半徑IR2201TAN931TANIPRZ（12）型面終點嚙合角0932COSC（13）漸開線函數和PINVAITAT5032PINVN6147?（14）型面終點角?PINVAIZ（15）非工作面的寬度SSI1864SI958CR?（16）非工作面圓弧半徑R02TDR?（17）轉子的寬度BPJRINVAZ?轉子圖優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或圖31332轉子的干涉檢測在CAD軟件中檢驗轉子的干涉通過旋轉角度檢驗合格，如圖所示圖32333轉子的結構設計如圖所示優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或圖33間隙的先取及熱膨脹值間隙的選取氣缸與轉子材料相同時，取2051D式中───轉子外徑與氣缸的間隙2?13401?式中───兩轉子間的間隙、───轉子端面與蓋板間的間隙1?434同步齒輪設計341選精度等級、材料和齒數采用7級精度由表61選擇兩齒輪材料為40CR（調質），硬度為280HBS。選小齒輪齒數251?Z大齒輪齒數取?I齒25?Z342按齒面接觸疲勞強度設計由設計計算公式進行試算，即32112HEDTTZUTKD?1）確定公式各計算數值優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或（1）試選載荷系數31?TK（2）計算小齒輪傳遞的轉矩MNRWNPT?458IN/（3）小齒輪做懸臂布置，選取齒寬系數0?D（4）由表63查得材料的彈性影響系數2/19MPAZE（5）由圖614按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強度極限H602LIM1LI（6）由式611計算應力循環次數HJLNN（7）由圖616查得接觸疲勞強度壽命系數921NZ（8）計算接觸疲勞強度許用應力取失效概率為1％，安全系數為S1，由式1012得MPASHNHLIM21（9）計算試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值TD1H?MDT計算圓周速度VSNVT/?計算齒寬BMDT?計算齒寬與齒高之比B/H模數ZMTNT62501優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或齒高1953/01/262?HBMMNT計算載荷系數K根據，7級精度，查得動載荷系數SV/28081?VK假設，由表查得MNBFTA10?HK由于載荷中等振動，由表52查得使用系數251?AK由表查得3281?H查得?FK故載荷系數?HVAK（10）按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，由式可得MDTT673/90315/31（11）計算模數ＭZM62/7/1343按齒根彎曲強度設計彎曲強度的設計公式為321FSDNYZKT?（1）確定公式內的計算數值由圖615查得齒輪的彎曲疲勞強度極限MPAFE5021由圖616查得彎曲疲勞壽命系數8021?NZ計算彎曲疲勞許用應力取失效概率為1，安全系數為S13，得MPASFENF?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或計算載荷系數FVAK（2）查取齒形系數由表64查得621FAY（3）查取應力校正系數由表64查得5921?SA（4）計算大小齒輪的FY??FSAFSAY?（5）設計計算MM?對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數M大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數，可取有彎曲強度算得的模數4001MM，圓整取標準值M＝40MM并按接觸強度算得的分度圓直徑D6172?算出小齒輪齒數取430//1?MZ431?Z大齒輪齒數432?I齒344幾何尺寸計算（1）計算分度圓直徑MZD?（2）計算中心距A//1（3）計算齒寬寬度取BD8650?B9021前述轉子的設計中，兩轉子中心距A290MM，顯然同步齒輪中心距不滿足要求，因此此處對在保證齒輪強度基礎上對齒輪尺寸適當加大以MA172?滿足中心距為290MM，該處調整后取齒輪齒數，模數則5821?ZM5?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或，MZD?MDA290/290/21序號名稱符號計算公式及參數選擇1齒數Z58，582模數M5MM3分度圓直徑21DM290,4齒頂高AH55齒根高F266全齒高HM517頂隙C8齒頂圓直徑21?D30,9齒根圓直徑43F527,10中心距AM935軸及軸上零件的設計與選擇351傳動軸的設計1）輸入軸上的功率P1,轉速N1和轉矩T1，，KWP852?MIN/10RN?MNT45812）求作用在齒輪上的力圓周力DTFT?徑向力NNTR7164TAN5A4軸向力04?A3）初步確定軸的最小直徑先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調質處理。根3PDCN據機械設計表113，取，于是得12?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或MPCND33?該處開有鍵槽故軸徑加大5％～10％，且Ⅲ軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處的直徑。故取；軸長度為。?VDV9?ML140?4）軸的結構設計（1）擬定軸上零件的裝配方案（2）根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（A）為了滿足大帶輪的軸向定位的要求，ⅤⅡⅤⅢ軸段左端需制出軸肩，故取ⅤⅠⅤⅡ段的直徑。MDV10B初步選擇滾動軸承。因軸承只受有徑向力的作用，故選用單列深溝球軸承。根據，查機械設計手冊選取0基本游隙組，標準精度級的深溝球軸承DV，其尺寸為，故，而TD34180?MDV10，滾動軸承采用軸肩進行軸向定位，軸肩高度，因此，MLV34?H57取D15C取安裝齒輪處的軸的直徑；齒輪左端與左軸承之間采用套筒定MDV95位。已知齒輪輪轂的寬度為100MM，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應略短于輪轂寬度，故取。兩端鎖緊螺母取M80。LV98?3）軸上零件的周向定位查機械設計表，大帶輪器的平鍵截面；聯接圓MLHB10425?柱齒輪的平鍵截面；聯接轉子的平鍵截面MLHBMLHB01804）求軸上的載荷對于6220型深溝球軸承，A3載荷水平面垂直面支反力FNNH190?NFV8231?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或NFNH?NFNV623?彎矩MM?43MM?49總彎矩VH1672扭矩TNT按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面，即安裝齒輪處，取，軸的計算應力60MPAWTMCA?前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，由機械設計，查得，因此，安全。PA6011?CA計得，，根據軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。ML8235如下圖所示。優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或軸承的選擇與校核（1）選擇的深溝球軸承型號為6220，尺寸為，基本額定動載荷。MTDD34180?NC40?（2）當量動載荷前面已求得，，，NFNH3190NFH?FV8231NV623軸承1、2受到的徑向載荷為NVR?FHR軸承1、2受到的軸向載荷為查簡明機械工程師手冊表7739得1?YNYRD?優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或NYFRD?DA軸承的當量動載荷為ARPFYXF按機械設計查得21?PFNFFARPYXR（3）驗算軸承壽命因為，所以按軸承1的受力驗算。21P?對于滾子軸承，。3/0HCNLH/13減速器的預定壽命LH95，合適。353鍵選擇與校核1）選擇鍵聯接的類型和尺寸聯軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為MLHB10425?圓柱齒輪處選用普通平頭圓鍵，尺寸為8轉子處的平鍵，尺寸為。ML01830?2）校核鍵聯接的強度鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯接的許用擠壓力為。鍵MPAP120的工作長度，BL?L802，合適PPMADLKT優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或缸體的設計缸體采用HT200鑄造而成，根據現有羅茨鼓風機缸體結構此處缸體壁厚選25MM，根據實際結構得出缸體結構如下圖34缸體優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或第四章羅茨鼓風機的使用與維護41安裝注意事項（1）不應把風機安裝在人經常出入的場所，以防受傷和燙傷。（2）不應把風機安裝在易產生易燃、易爆及腐蝕性氣體的場所，以防火災和中毒等事故。（3）根據進排氣口方向和維修需要，基礎面四周應留有適當寬裕的空間。（4）風機安裝時，應察看地基是否牢固，表面是否平整，地基是否高出地面等。（5）風機室外配置時，應設置防雨棚。（6）風機在不大于40℃的環境溫度下可長期使用，超過40℃時，應安裝排氣扇等降溫措施，以提高風機使用壽命。（7）當輸送空氣介質，其含塵量一般不應超過100MG/M3。42操作使用注意事項（1）應對風機各部件全面進行檢查，機件是否完整，各螺栓、螺母的連接松緊情況、各緊固件和定位銷的安裝質量、進排氣管道和閥門安裝質量等。（2）為了保證鼓風機安全運行，不允許承載管道、閥門、框架等外加負荷。（3）檢查鼓風機與電動機的找中、找正質量。（4）檢查機組的底座四周是否全部墊實，地腳螺栓是否緊固。（5）向油箱注入規定牌號之機械油至油位線之中，潤滑油牌號為N220的中負荷工作齒輪油。（6）檢查電動機轉向是否符合指向要求。（7）在皮帶輪（聯軸器）處應安裝皮帶罩（防護罩），以保證操作使用的安全。（8）全部打開鼓風機進、排氣口閥門，盤動風機轉子，應轉動靈活，無撞擊和磨擦等現象，確認一切正常情況下，方可啟動風機進行試運轉使用。43維護和檢修鼓風機的安全運行及使用壽命，取決于正確而經常地維護和保養，并應注意任何事故的苗子，除了要注意一般性維修規程外，對下述各點要著重注意。（1）檢查各部位的緊固情況及定位銷是否有松動現象。（2）鼓風機機體內部無漏油現象。（3）鼓風機機體內部不能有結垢、生銹和剝落現象存在。（4）注意潤滑和散熱情況是否正常，注意潤滑油的質量，經常傾聽鼓風機運行優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或有無雜聲，注意機組是否在不符合規定的工況下運行，并注意定期加黃油。（5）鼓風機的過載,有時不是立即顯示出來的,所以要注意進、排氣壓力，軸承溫度和電動機電流的增加趨勢，來判斷機器是否運行正常。（7）拆卸機器前，應對機器各配合尺寸進行測量，做好記錄，并在零部件上做好標記，以保證裝配后維持原來配合要求。（8）新機器或大修后的鼓風機，油箱應加以清洗，并按使用步驟投入運行，建議運行８小時后更換全部潤滑油。（9）維護檢修應按具體使用情況擬訂合理的維修制度，按期進行，并作好記錄，建議每年大修一次，并更換軸承和有關易損件。（10）鼓風機大修建議由本公司或專業維修人員進行檢修。（11）風機的日常保養和檢修周期保養/檢修天3月1年34年備注壓力√風量√噪音√振動√溫度√電線√電流和電壓√皮帶張力和帶輪偏正√齒輪油量√加到油標中央吸入消音器的清理√清洗過濾器檢查齒輪油√更換或補充檢查軸承黃油√更換或補充更換窄V帶√更換消聲器的過濾器√更換軸承√拆卸時更換骨架油封√拆卸時更換齒輪箱密封圈√拆卸時檢查、更換齒輪√拆卸時44風機主要故障及原因（1）風量不足①葉輪與機體因磨損而引起間隙增大；排除方法為更換磨損零件。②配合間隙有所松動；排除方法為按要求調整。③系統有泄漏；排除方法為檢查后排除。（2）電動機超載①系統壓力變化A、進口過濾器填塞或其它原因造成壓力增高、形成負壓（在優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或出口壓力不變情況下，升壓增高）B、出口系統壓力增加；排除方法為檢查后排除。②零部件不正常所引起A、靜動件發生磨擦；排除方法為調整間隙。B、齒輪損壞C、軸承損壞；排除方法為更換。（3）溫度過高①機體A、由于壓比值P出／P進增大B、由于進口氣體溫度增高；排除方法為檢查后排除。C、靜動件發生磨擦；排除方法為調整間隙。②軸承A、軸承損壞；排除方法為更換。B、潤滑油過多或不足；排除方法為調整油量。③潤滑油A、齒輪嚙合不正常或損壞；排除方法為檢查后調整或更換。B、軸承損壞C、油質欠佳排除方法為更換。（4）葉輪與葉輪之間發生撞擊①輪齒發生位移；排除方法為調整間隙并緊固。②齒面磨損因而齒隙增大，導致葉輪之間間隙變化；排除方法為調整間隙。③齒輪與軸松動；排除方法為更換自鎖螺母。④主從動軸彎曲超限；排除方法為校直或更換軸。⑤機體內混入雜質或由于介質形成結垢；排除方法為清除雜質或結垢。⑥滾動軸承磨損，游隙增大；排除方法為更換。⑦超額定壓力運行；排除方法為檢查超壓原因后排除。（5）葉輪與機殼徑向發生磨擦①間隙超值；排除方法為調整間隙。②滾動軸承磨損，游隙增大；排除方法為更換。③主從動軸彎曲超限；排除方法為校直或更換軸。④超額定壓力運行；排除方法為檢查超壓原因后排除。（6）葉輪與墻板之間發生磨擦①間隙超值；排除方法為調整間隙。②葉輪與墻板端面附粘著雜質或介質結垢；排除方法為清除雜質和結垢。③滾動軸承磨損，游隙增大；排除方法為更換。（7）故障排除優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或故障原因措施用手能正反轉電機損壞修理或更換電機轉子堵住拆開修理不轉用手不能轉內含雜物拆開修理打滑、V型帶太緊或太松調整皮帶的張力皮帶輪不正將皮帶輪調正皮帶輪與皮帶罩摩擦調整皮帶罩軸承油缺乏或老化重新換油齒輪油缺乏或老化重新換油安全閥漏氣調整安全閥地基強度不夠加強地基強度管道共鳴通過消音器、支架等消除地腳螺栓太松上緊轉子干擾拆開修理機殼內有雜物拆開修理異常聲或振動單向閥壞更換排氣壓力突然上升見標示風機房內溫度上升（超過40℃）增加通過量過熱吸氣式消音器阻塞清洗/更換過濾器管道汛漏氣擰緊連接口吸氣式消音器阻塞清洗/更換過濾器安全閥漏氣調整安全閥流量不足皮帶打滑調整皮帶漲力閥門關閉充分打開閥門水位上升調整水位進氣管賭塞清除雜物管道堵塞清除雜物閥門壞或擰反方向更換或反方向擰排氣壓力突然上升氣流過強降低轉速或排氣風機轉漏油齒輪油過多加油到油標中央（停轉時）開關或線路連接不良正確連接或檢修保險絲沒連或單根線檢查、修理或更換電源異常改善供電設施用手能正反轉電機壞修理或更換電機軸承壞更換軸承不轉用手不能轉電機壞修理或更換電機反轉鏈接錯誤檢查接頭電機轉過熱過載調整排氣壓優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或總結這次我的畢業設計是大流量羅茨鼓風機設計，雖然甚至連它上面的部件名稱我都不知道，在拿到題目時我感覺一片茫然不知所措，開始找的資料有些太深奧我根本就看不懂，感覺大腦一片混亂，我才知道自己的水平處于什么位置。但我不灰心一邊看不懂就看兩遍不行再看，慢慢的就清晰了。這次設計綜合了大學四年的大多課程具有很強的綜合性，這些天我把相關課程又系統復習了一遍，感覺這些課程學得再好也未必就能做好畢業設計。這次設計的難點就是各個尺寸的確定，其中一些是根據經驗公式得來的比較可靠。在作圖過程中我參考了很多圖片，它們的結構形狀，盡管如此有些內部結構也看不到，所以在設計圖中有些結構不完美。這次設計內容很多，計算量很大，花費時間多，沒有一本書能把所有重點內容包括在內，我就想是否可以開發一種軟件，直接告訴它工作要求，它便能很快生成符合要求的最佳產品，大大減少設計時間，極大提高了生產率，我不知道這是否算瞎想，只是希望將來能有這樣一種大型軟件誕生。我覺得現在絞車還不夠完美，如果能找到一種自動調速電機定會大大提高其使用的方便性。只是自己現在做不到，希望自己將來能在這些方面做一點貢獻。這次設計為我后續的學習與工作打下了堅實的基礎。通過這次設計我學到了很多知識，第一次完全獨立的完成設計，沒有模板，沒有同學討論，有問題只能問老師或者上網搜。我喜歡畢業設計，它特別能鍛煉人多方面的能力，我喜歡這種感覺，但我知道自己的畢業設計做的不夠好，當中還是存在諸多問題的，并且這次設計還是在借鑒前人基礎上的，我覺得自己還差得很遠。但這也讓我更加認識自己的不足之處，成為我今后努力奮斗的動力。以后我將更加努力學習使自己的專業水平能不斷提高，將來能夠做一名好的機械設計人員，為我們的國家貢獻自己的一份力量電源異常改善供電設施風機房內溫度上升（超過40℃）增加通風量電源異常改善供電設備轉速過低過載調整排氣壓優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或參考文獻1邱宣懷機械設計,第四版,北京高等教育出版社,1997年2孫恒,陳作模機械原理,第六版,北京高等教育出版社,2001年3羅圣國機械設計課程設計指導書,第二版,北京高等教育出版社,1990年4吳宗澤,羅圣國機械設計課程設計手冊,第二版,北京高等教育出版社,1999年5杜白石機械設計習題例題設計作業結構設計,西北農林科技大學出版社,2001年6朱龍根機械系統設計,第二版,北京機械工業出版社,20027勞動部煤炭工業部頒發絞車工手冊煤炭工業出版社,肖凋燕,余紀生,崔居普絞車工手冊煤炭工業出版社,東北工學院礦山運輸提升教研室建井提升運輸冶金工業出版社,竺可楨物理學北京科學出版社，．范祖蕘，編結構力學M機械工業出版社，冷興聚，王春華，王琦主編機械設計基礎M沈陽東北大學出版社陳瑋璋，主編起重機械金屬結構M上海海運學院李美榮，主編工程機械專業英語M人民交通出版社2002優秀畢業論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載需要CAD圖紙，Q咨詢或致謝長達數月的畢業設計終于告一段落了。通過這次設計我對四年來學習的各門功課進一步加深了了解，并給予一定的總結。對于各方面知識之間的有機結合有了實際體會，同時也深深的感到了自己所掌握的知識與實際生產應用之間還有相當大的差距，在以后的學習中有待進一步加強。綜合運用本專業以及其它有關課程的理論，結合生產知識，培養理論聯系實際以及分析和解決工程實際問題的能力，并使大學四年所學的知識得到進一步鞏固、深化和擴展。本設計是在指導老師的悉心指導下完成的。在本設計的過程中，侯老師給了我很大的幫助，使我受益非淺。尤其是設計完成的最后階段，他多次審閱我的設計并提出寶貴的修改意見，使我的設計不斷完善。老師嚴謹的治學態度，勤奮的敬業精神，以及他的博學與熱忱，令我敬佩。在此，我首先要向他表示我最忠心的感謝當然，設計中也難免出現一些錯誤、疏漏和不盡如人意的地方。在此，我衷心的懇請各位老師和同學給予批評、指正，我會虛心接受所有的意見和建議，不斷總結，使自己在今后的學習和工作中日臻完善。感謝我的同學們，在設計的過程中，是你們幫組了我，給了我不少的意見和建議，在和同學討論的過程中學到了很多有用的知識。
摘 要
羅茨風機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉機械，具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩、性能穩定等優點，已被廣泛應用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產養殖和污水處理、環保產業等諸多領域。
羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關鍵字：羅茨鼓風機、轉子、設計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風機的構成及特點 1
1.2羅茨鼓風機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風機的應用領域 4
第二章 總體方案設計 5
2.1設計要求 5
2.2方案設計 5
第三章 羅茨鼓風機主要部件設計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設計 6
3.2.1 V帶的基本參數計算 6
3.2.2 帶輪結構的設計 9
3.3轉子設計 9
3.3.1轉子葉型設計 9
3.3.2轉子的干涉檢測 12
3.3.3轉子的結構設計 12
3.4同步齒輪設計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設計 21
第四章 羅茨鼓風機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
第一章 羅茨鼓風機CAD/CAPP/CAM簡介
第1節 羅茨鼓風機設計
1. 羅茨鼓風機的特點：
三葉羅茨鼓風機是一種高效、節能型鼓風機。葉輪型線采用改進后的復合線型，其容積利用系數較高，嚙合完美，泄漏少，效率高。此鼓風機體積小，重量輕，流量大，噪聲低。 羅茨式鼓風機結構簡單，制造方便，介質不含油。鼓風機的葉輪材料是球墨鑄鐵或鑄鋁，外形輪廓在線切割機床加工或專用數控機床精密加工成型。同步齒輪材料用45號鋼或特殊鉻錳鈦合金鋼，經滲碳淬火后磨削加工，精度高，使用壽命長。葉輪部件要進行動平衡試驗。采用高精度軸承和耐高溫的氟橡膠制成的骨架式橡膠油封，傳動部件采用封閉式潤滑，從而保證了產品質量。 材料和加工方式的選擇具體還需根據設計要求和生產批量來確定。
2. 羅茨鼓風機的的工作原理：
羅茨式鼓風機的工作原理見圖1，靠兩轉子的相互嚙合工作，推移氣缸容積內氣體，在排氣腔內達到升壓的目的。同步齒輪帶動轉子有兩種方式(見圖2)。a方式，主軸的扭轉變形對轉子間的間隙影響小，b方式．維修方便。
圖1-1
圖1-2
轉子的斷面型線有漸開線型，圓弧型和擺線型等．漸開找型的面積利用系數較高．制造方便，應用較廣．轉子頭數(葉峰或葉谷數)為2或3。兩頭的轉子均為直葉，三頭轉子有直葉和扭葉兩種，增加轉子頭數或選用扭葉，能改善排氣的不均勻性．
3. 羅茨鼓風機的應用領域
羅茨鼓風機產品廣泛應用于石油、化工、冶金、電力、環保、輕工、紡織、無紡布、水泥等行業及污水處理、氣力輸送、瓦斯脫硫、真空包裝、水產養殖等領域。 第2節 CAD/CAPP/CAM技術
1. CAD技術
在設計過程中，利用計算機作為工具，幫助工程師進行設計的一切實用技術的總和稱為計算機輔助設計（CAD，Computer Aided Design）。 計算機輔助設計包括的內容很多，如：概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖、計算機輔助設計過程管理等。在工程設計中，一般包括兩種內容：帶有創造性的設計（方案的構思、工作原理的擬定等）和非創造性的工作，如繪圖、設計計算等。創造性的設計需要發揮人的創造性思維能力，創造出以前不存在的設計方案，這項工作一般應由人來完成。非創造性的工作是一些繁瑣重復性的計算分析和信息檢索，完全可以借助計算機來完成。一個好的計算機輔助設計系統既能充分發揮人的創造性作用，又能充分利用計算機的高速分析計算能力，即要找到人和計算機的最佳結合點。 計算機輔助設計作為一門學科始于60年代初，一直到70年代，由于受到計算機技術的限制，CAD技術的發展很緩慢，進入80年代以來，計算機技術突飛猛進，特別是微機和工作站的發展和普及，再加上功能強大的外圍設備，如大型圖形顯示器、繪圖儀、激光打印機的問世，極錦工推動了CAD技術的發展，CAD技術已進入實用化階段，廣泛服務于機械、電子、宇航、建筑、紡織等產品的總體設計、造型設計、結構設計、工藝過程設計等環節。 早期的CAD技術只能進行一些分析、計算和文件編寫工作，后來發展到計算機輔助繪圖和設計結果模擬，目前的CAD技術正朝著人工智能和知識工程方向發展，即所謂的ICAD（Intelligent CAD）。另外，設計和制造一體化技術即CAD/CAM技術以及CAD作為一個主要單元技術的CIMS技術都是CAD技術發展的重要方向。 在工業化國家如美國、日本和歐洲，CAD已廣泛應用于設計與制造的各個領域如飛機、汽車、機械、模具、建筑、集成電路中，基本實現100％的計算機繪圖。CAD系統的銷售額每年以30～40％的速度遞增，各種CAD軟件的功能越來越完善，越來越強大。國內于70年代末開始CAD技術的大力推廣應用工作，已經取得可喜的成績，CAD技術在我國的應用方興未艾。 一般講，一個CAD/CAM系統基本上只適用于某一類產品的設計和制造，如電子產品CAD/CAM只適用于設計制造印制板或集成電路，而機床的CAD/CAM只適用機床的設計和制造，這兩個系統不僅基礎和專業軟件不一樣，而且硬件配置上也有差異。但就系統的邏輯功能和系統結構角度來看還是基本相同的。 不管是用于何種產品設計和制造的CAD/CAM系統，從其邏輯功能角度來看， CAD/CAM系統基本上是由計算機和一些外部設備（計算機和外部設備通常硬件）及相應的軟件組成（其中包括系統軟件、支撐軟件及應用軟件），如圖1所示。但對于一個具體的CAD/CAM系統來講， 其硬件、軟件相互的配置是需要進行周密考慮的，同時對硬軟件的型號、性能以及廠家都需要進行全方位的考慮。
圖1 CADCAM系統的基本結構
CAD/CAM系統的類型可按系統的功能分，也可以按系統中使用的計算機類型分。按系統功能一般分為：通用CAD/CAM系統和專
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