螺杆泵_工业技术

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前言

泵是一种能量转换的机器，它把原动机的机械能或某种流体的能量传递给输送的液体，使其能量增加。就泵的历史而言，它是一种非常古老的机械。在古代它只是一种改变液体位能的

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主要专有名词的符号和下标

A——面积 A′——安全阀阀缝隙截面积 Af——安全阀阀座孔面积 C——螺杆间中心距 d（r）——齿根圆直径（半径） dj（rj）——节圆直径（半径） D（R）

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第一章概述

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第一节螺杆泵的分类

本书阐述的螺杆泵不包括泵内有专门的部件用来隔开吸入腔和排出腔的螺杆泵。仅指由泵内螺杆的工作长度段（即螺杆的螺旋部分），直接起到将吸入腔和排出腔隔开作用的螺杆泵。

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一、按螺杆泵内螺杆的数目分

这种分类虽然是按泵的表面特征来识别，但由于在应用领域方面有其特色，间接反映了泵的重要特点，因此成了一种最重要的分类方法。通常分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五

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二、按螺杆螺旋在泵内啮合时构成的螺旋槽空间的密闭情况分

通常分为密封型螺杆泵和非密封型螺杆泵。（1）密封型螺杆泵即为螺杆螺旋段在螺杆衬套的孔内相互啮合时其啮合线构成的螺旋槽空间（此空间称为密封腔），在理论上能把泵

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第二节螺杆泵的工作原理

螺杆泵的工作原理，形象地作个比喻，可以把螺杆和所输送的介质看作是螺钉和螺母的相对运动（图1-1）。当螺钉转动时，若限制螺钉不能作轴向移动，则螺母就会沿着螺钉作轴

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第三节螺杆泵的特点和应用范围

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一、螺杆泵的特点

螺杆泵总体来说具有输送介质平稳、排出介质低紊流性、压力脉动微弱、机械振动小、噪声低、有自吸性能、吸上性能好、有较高转速的工作能力、对介质的粘度不敏感、结构简单紧

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二、螺杆泵的应用范围

由于介质粘度对螺杆泵的有效功率、流量和吸上高度等性能影响较大，因此我国的标准将螺杆泵的性能参数定为介质粘度在7.5×10-5m2/s时的值。表1-1和表1-2

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第四节螺杆泵螺杆螺旋齿形常用的型线方程式

形成螺杆泵螺杆螺旋面的型线是指在螺杆螺旋端面，亦即垂直于螺杆轴线的平面上的齿形曲线。齿形曲线有很多种，本节仅介绍最基本的、应用最广泛的摆线和渐开线。至于不同的摆

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一、螺旋端面的齿形曲线摆线

（1）外摆线齿形曲线图1-2中半径为R1的动圆O1沿半径为R的定圆O的外圆作纯滚动（即无滑动的滚动）时，动圆O1上的一点N的运动轨迹NM称为外摆线。N点称为摆

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二、螺旋端面上的渐开线齿形曲线

（1）渐开线齿形曲线假如形成摆线的动圆，即发生圆的半径趋向无穷大时，此种情况下，动圆就变成了一条直线，当这条直线在定圆上滚动时，直线上一点的轨迹就是定圆的渐开

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三、齿形曲线螺旋面的坐标

螺杆螺旋面端面上的齿形曲线绕螺杆轴线旋转，并作轴向位移，这两部分运动合成的轨迹就构成了螺旋面。当齿形曲线绕螺杆轴线一周，其轴向前进的距离称为导程。当螺杆为单头

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四、齿形曲线的轴截面坐标

轴截面定义为通过螺杆螺旋面的轴线（即OZ轴），也通过齿形曲线上任意点的平面（图1-7）。轴截面与螺旋型面的交线为齿形曲线的轴截面型线。通过齿形曲线任意点M′的

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五、齿形曲线的法截面坐标

螺旋面是由不同半径处、不同螺旋角的螺旋线构成。因此，法向截面不可能与组成螺旋面的所有螺旋线相垂直，只能与某一半径处的螺旋线相垂直。对螺杆泵而言，通常规定齿形曲线

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六、齿形曲线的等距线

螺杆泵螺杆螺旋面加工时，需要计算刀具的齿形曲线坐标值，此坐标值为螺旋面某一截面理论上的坐标值。实际上螺杆在运行时，相啮合的螺杆螺旋面之间必须存在一定的啮合间隙，

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第五节螺杆螺旋的共轭齿形

除俗称“方牙形”和Ω形的双螺杆泵等少数的螺杆泵外，大多数的螺杆泵在运行时都要求主动螺杆和从动螺杆（对于单螺杆泵则是转子和定子）啮合的齿形曲线连续地相切，从齿形曲

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一、两根互相啮合的螺杆坐标系的转换

由图1-10所示：若两根互相啮合的螺杆螺旋的节圆半径分别为rj1和rj2。螺杆1的固定坐标系为X1O1Y1，螺杆1的齿形曲线随着动坐标系X′1O1Y′1转动了θ

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二、螺杆的齿形共轭曲线

（1）外摆线和短幅外摆线的共轭曲线由第四节已知外摆线方程式（1-10）和短幅外摆线方程式（1-24）；图1-2和图1-4中的C=R+R1。由于R为定圆半径，也

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第六节螺杆螺旋型面的啮合线

螺杆螺旋型面之间的啮合线也就是螺杆运行时螺旋型面间的接触线，这螺旋型面之间接触线的长与短，会直接影响到螺杆的螺旋段能否把螺杆泵的进口与出口相隔离或有效地相隔离，

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一、摆线的啮合线

（1）外摆线的啮合线若外摆线和其共轭齿形曲线的相切之点移动，即为第五节坐标系旋转中提到的坐标系旋转了θ1角，将动坐标系X1′O1Y1′转换到固定坐标系X1O1

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二、渐开线的啮合线

图1-13 长幅外摆线的啮合线若两渐开线共轭曲线在移动时，其动坐标系X1O1Y1旋转了θ0角后，转换到XOY固定坐标系，此时其共轭曲线的切点的移动轨迹，即啮合

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第二章单螺杆泵

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第一节单螺杆泵的应用特点

单螺杆泵于1932年由法国工程师莫诺（MoiNeau）发明，并由法国PCM泵业分公司首先生产，故也被称为莫诺泵（MONO）。单螺杆泵还被称为偏心螺杆泵、转子偏心

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第二节单螺杆泵的啮合副型线

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一、单螺杆泵的啮合副

单螺杆泵顾名思义即在泵内只有一根螺杆。沿用我国单螺杆泵行业的习惯命名，本书仍将单螺杆泵的螺杆称为转子，螺杆衬套称为定子。由外界动力源驱动的转子和定子相啮合，构成

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二、单螺杆泵螺旋面的型线[5]

（1）螺旋面的构成转子的螺旋面其横截面均为半径为R的圆，转子的螺旋型面是其横截面的圆心O1以偏心距e绕转子中心线O2作匀速旋转，并以导程（因是单头螺旋，故此处

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三、双头螺旋转子和三头内螺旋定子构成的单螺杆泵的螺旋面型线简介

双头螺旋转子的齿数Z1为2和三头内螺旋定子的齿数Z2为3构成的单螺杆泵，其工作原理和单头螺旋转子和双头内螺旋定子构成的单螺杆泵完全相同，区别仅仅是转子和定子的螺

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《螺杆泵》简介

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