罗茨真空泵转子型线容积利用率的分析研究*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2025.03.08

真空 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (3): 42-46.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2025.03.08

罗茨真空泵转子型线容积利用率的分析研究^*

李正清, 李小金, 成永军, 孙雯君, 杨建斌, 刘筱文, 马凤英

兰州空间技术物理研究所,甘肃兰州 730000

收稿日期:2024-08-26 出版日期:2025-05-25 发布日期:2025-05-23
作者简介:李正清（1984-）,男,甘肃省临洮县人,博士,高级工程师。
基金资助:
* 兰州市科技计划（2024-2-10）

Study on Volume Utilization Rate of Rotor Profiles of Roots Vacuum Pumps

LI Zhengqing, LI Xiaojin, CHENG Yongjun, SUN Wenjun, YANG Jianbin, LIU Xiaowen, MA Fengying

Lanzhou Institute of Physics, Lanzhou 730000, China

Received:2024-08-26 Online:2025-05-25 Published:2025-05-23

摘要/Abstract

摘要： 容积利用率是罗茨泵转子型线设计的重要内容之一。为了选取合理的转子参数及型线,使其在相同的几何抽速条件下具有长度短、体积小的优势,对容积利用率与可变参数及型线种类之间的关系进行了分析研究。结果表明：单变量转子型线的容积利用率为常数;双变量和三变量转子型线的容积利用率均随着转子顶圆半径和节圆半径比值的增加而增加;顶圆半径与节圆半径之比能够取较大值时,可选用优化摆线和圆弧线转子型线,若取值较小时则优先选用渐开线转子型线;对于三变量型线,顶部椭圆转子型线容积利用率高于腰部椭圆转子型线,且椭圆偏心率对容积利用率也有影响;在给定几何抽速条件下,可设计选用较大的转子半径来减小转子的长度及容积。

关键词: 罗茨真空泵, 转子型线, 容积利用率, 顶圆半径, 节圆半径

Abstract: Volume utilization rate is one of the important contents of rotor profile for Roots vacuum pumps. In order to select reasonable parameters of rotor profile, the relationship between volume utilization rate and variable parameters of rotor profiles is analyzed, so that the as-designed rotor has the advantages of short length and small volume under the same geometric pumping speed. The results show that the volume utilization rate of the single variable rotor profile is a constant, and the volume utilization rate of two-variable and three-variable profiles increases with the ratio of top and pitch circle radii. When the ratio of top and pitch circle radii can take a larger value, the optimized cycloid and circular arc rotor profiles may be selected. If the value is small, the involute rotor profile is preferred. For the three-variable profile, the volume utilization rate of the top elliptical rotor profile is higher than that of the waist elliptical rotor profile, and the elliptic eccentricity also affects the volume utilization rate. Under the given pumping conditions, a larger rotor radius may be designed to reduce the length and volume of the rotor.

Key words: Roots vacuum pump, rotor profile, volume utilization rate, top circle radius, pitch circle radius

中图分类号: TB752

李正清, 李小金, 成永军, 孙雯君, 杨建斌, 刘筱文, 马凤英. 罗茨真空泵转子型线容积利用率的分析研究^*[J]. 真空, 2025, 62(3): 42-46.

LI Zhengqing, LI Xiaojin, CHENG Yongjun, SUN Wenjun, YANG Jianbin, LIU Xiaowen, MA Fengying. Study on Volume Utilization Rate of Rotor Profiles of Roots Vacuum Pumps[J]. VACUUM, 2025, 62(3): 42-46.

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