螺紋螺旋式變形恒定核桃破殼機的設計
購買設計請充值后下載,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點開預覽,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。【注】:dwg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。具體請見文件預覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
采用螺旋槽推力軸承的電動機作為一種粘性的運作真空泵降低激光掃描儀功率損耗的一種理論摘要 我們提出了一種采用螺旋槽推力軸承的電動機作為一種粘性的運作真空泵降低激光掃描儀風阻的功率損耗。使用螺旋槽推力軸承掃描儀在空氣中抽吸理論的提出,減少了內(nèi)壓力的空間。抽水的表現(xiàn)和螺旋槽推力軸承的靜態(tài)特性是經(jīng)過數(shù)值模擬和實驗調(diào)查過的。這兩個數(shù)值的計算理論被用于研究螺旋槽推力軸承的抽水特性。結果發(fā)現(xiàn):一個具有15螺旋溝槽的軸承在2000轉和2.5微米的軸承間隙使使空間的壓力減少到了0.01MPa以下,這已經(jīng)足夠作為支持旋轉軸的承載能力。1、簡介 激光掃描馬達轉速近年來顯著增長,但是由于旋轉速度的增加,激光多能鏡掃描儀引起的功率損耗也急劇增加。這個速度增加也導致其他問題,比如溫度的顯著上升和電機功率消耗的顯著增加。因此在掃描器電機的外殼內(nèi)充滿氦氣是減少風阻功率消耗的有效措施。但是這種方法也有不好的地方,要長時間限制空間溫度上升是非常困難的。 吉本和高橋(1999)提出了一個新的方法來降低多棱鏡的風阻功率損耗。他們的方法是使用一個人字形氣體軸頸軸承作為一個真空泵來進行抽吸如圖1.當電動機開始旋轉,由于真空泵的粘性效果,空間中的氣體被抽吸了出來。據(jù)報道:在這個多棱鏡激光掃描儀風阻電機功率損耗是常規(guī)電機轉速達到30000轉時的功率消耗的一半如圖2。 順便說一下,小型化的影印機和激光打印機要有一個更高的輸出速度這種方式也是需要的。因此這些設備小型化是目前需要解決的重要問題。激光掃描馬達所示圖一:被用作一人字形溝槽真空泵。因此,這一掃描儀的小型化是通過縮短泵的長度來防止泵的性能惡化。因此,我們建議用一個螺旋槽推力軸承的真空泵更容易實現(xiàn)與真空泵電機的小型化激光掃描儀.,支持掃描儀鏡和轉子重量的建議也被提了出來。要確立我們提出的優(yōu)化設計軸承,螺旋槽推力軸承的抽水特點也不得不在論上進行確定。一些研究人員對壓縮機螺旋槽軸承的抽水特點進行了研究,詹姆斯和波特(1967)對螺旋槽推力軸承用作壓縮機的性能的數(shù)值進行了分析。佐藤等人(1990年)和佐藤和騎士(1992)報告了人字形和螺旋槽粘性泵的性能,并討論了壓縮機的最佳槽的幾何形狀,田中村木(1991)開發(fā)了一種激光掃描馬達,該掃描儀的主軸是由一個螺旋槽徑向軸承產(chǎn)生的壓縮空氣來支持的。吉本等(2000年)的理論和實驗研究了氣體在粘性真空滑動軸承中被抽吸的現(xiàn)象。他們指出大于0.01的軸承間隙Knudsen數(shù)影響了粘性真空泵的抽水特點。如上所述,我們提出螺旋槽氣動推力作為一種粘性真空泵,將使我們能夠降低在激光掃描儀多棱鏡風阻電機功率損耗。此外,我們對抽水和承載特性進行了理論和實驗研究,勇兩種數(shù)值計算方法對滑流進行研究,第一種方法采用的是惠普爾(1958年),Vohr及周(1965年)和Malanoski潘(1965)的窄槽理論報告。第二種方法是川端(1986年)使用邊界擬合坐標系統(tǒng)分歧配方(DF)的方法。因此,這項工作的目標是要證實在理論和實驗研究后激光掃描馬達軸承有用之處。2、使用螺旋槽氣動推力軸承掃描馬達作為一種粘性的真空泵 圖3顯示了激光掃描儀采用螺旋槽氣動推力軸承運轉馬達作為一種粘性真空泵的結構,軸的位置是固定的,轉子和鏡是旋轉的。兩個相同的螺旋槽氣動推力軸承位于轉子的上部和下部,在推力軸承的內(nèi)圈,鉆有幾個小孔以致泵中的空氣可以通過這個漏洞來進行抽吸。這個空間可以保持在真空中密封緊密。圖4顯示了螺旋槽推力軸承的幾何構型,以及本文所用的符號,許多螺旋槽帶有傾斜角,b形成甚至間隔于軸承圓周方向的表面上。此外,半徑最短長度,lw(其中l(wèi)w= R1- R2)的建立,使這兩個軸承泵支持轉子和鏡子的重量。3、數(shù)值計算方法 兩種計算方法被建議用來獲取推力軸承抽水的特性數(shù)值,第一種方法用的是窄槽理論和第二種方法是用邊界擬合坐標系的測向方法。此外,Burgdorfer建議(1959年一階滑移流)在計算軸承間隙中。3.1窄槽理論在由Malanoski和潘(1965)提出的窄槽理論中,假設螺旋槽數(shù)是無限的,而寬度是微不足道的。由于在圓周方向沒有壓力梯度,在螺旋槽的質(zhì)量流率在R-方向區(qū)域是 在內(nèi)圈的推力軸承質(zhì)量流率為 為了獲得在壓力分布的數(shù)值計算,在軸承間隙的連續(xù)性方程中的一個小元素在使用方程被進行了假設(1)和 (3) 派生方程數(shù)值的求解,假設在下面的邊界條件, (4)在其中是為最終在沒有壓力流量在軸承間隙存在的定義。因此,最終的壓力,可以通過求解方程。 (1)根據(jù)邊界條件,有q=0。此外,當一個負載被施加于轉子上,根據(jù)流量連續(xù)性方程就可以得到空間的壓力。3.2DF法邊界擬合坐標系統(tǒng)在窄槽理論,槽數(shù)假設是無限的,因此溝槽數(shù)目的抽水特點是用這一理論并不適用。因此,我們使用了邊界擬合坐標系中的DF方法計算凹槽數(shù)方法。在邊界安裝質(zhì)量流量坐標系,n-g坐標,如圖所示5,通過轉化,推導出由川端康成(1986)提出R -坐標。對于質(zhì)量流量在方向 對于在方向質(zhì)量流量 圖5顯示了清除控制體積在軸承里的質(zhì)量流量連續(xù)性假設。因此,在正常的質(zhì)量流率方向的常數(shù)或邊界是由下列公式給出來源于連續(xù)性質(zhì)量和流量3.3計算在一個密封容積隨著時間的推移壓力的變化轉子開始轉動后在密閉容積中的壓力計算公式(1)假設沒有軸向負荷強加給轉子,并且上下軸承間隙相同,然后通過窄槽理論,質(zhì)量流量在單位時間內(nèi)給出率為假設在同一時刻一定體積的空氣中容積的質(zhì)量為G(t),在等溫條件下質(zhì)量的增量表達式為:此外式中的壓力P密度q 容積中在時間t時刻時的質(zhì)量為m,由下式給出: 將式(11)代入式(10)中有在時間t + Dt,時刻的壓力如下:在計算當中我們假設T= 0.0167 并且在T=0時刻容積的初始壓力定位大氣壓力,其中的壓力包含在(1)條件下(12)中受到的外界條件影響4、計算的結果 如上所述,窄槽理論不能用于估計螺旋槽軸承泵凹槽數(shù)量影響的特點,雖然這個理論非常簡單但是對于設計氣動螺旋槽是非常有用的。因此,窄槽理論是否適合螺旋槽推力軸承抽水特性預測通過在這紙上的對比獲得的數(shù)據(jù)證實了DF理論。在我們的計算中使用的主要尺寸見表1在圖6中用邊界擬合坐標系的方法對n=8和15時的壓力分布圖DF理論可以用來對凹槽的形狀進行考慮計算如圖6因此,可以看出,在圓周方向凹槽壓力分布變化的情況。通過增加數(shù)量的凹槽,凹槽之間的下跌壓力變化,通過預見壓力分布的方法,將獲得使用窄槽理論。圖7把極限壓力下對使用窄槽理論與用DF理論考慮軸承間隙做了一個對比,使用df方法溝槽的數(shù)量從6改變到15,如圖7中不考慮滑流效應的理論使用窄槽理論也可以參考。正如圖中可以看到使用DF理論n=15的最終壓力與采用窄溝理論基本相同最終壓力隨著溝槽數(shù)量的減少而增加。然而如圖7顯示溝槽數(shù)量的效應并不是很大。從這些意見中,因為螺旋槽軸承n= 15被用于實驗然后使用窄槽進行理論計算和討論。圖8顯示了理論壓力分布在0.4個軸向壓力的影響以減小內(nèi)圈的承載能力。在沒有軸承間隙的地方內(nèi)圈的地方壓力分布差異較小,這種情況下只能產(chǎn)生消極的負載能力。與此相反在大型軸承中這樣的差異較大。此外,極限壓力,聚氨酯對內(nèi)圈區(qū)域不敏感。圖9軸向位移和負載能力在20000轉時之間的關系。傳統(tǒng)的軸承在大氣壓力下操作與軸承的負荷能力相比較,軸承的負載能力比傳統(tǒng)的那些較小但是它足以支持掃描儀轉子的運作。為0.1時的承載能力相當于約負荷4N的影響,5、對比實驗結果 為了驗證計算結果,我們進行了一系列實驗圖10顯示了儀器用于測量泵和擬議軸承的負荷能力實驗,多邊形鏡子是一個重視的轉子這是由三氣靜壓軸承支撐的。多邊形鏡子是位于兩個相同的氣動螺旋槽推力軸承,鏡子和推力軸承陶瓷制造的。多邊形的鏡子外層空間是連接到一個有六十五立方厘米量密封管容積。容積內(nèi)部的壓力測量采用真空壓力表,推力軸承軸承間隙使用間隔由圖板甲表示不同厚度來改變?nèi)鐖D10,轉子是使用直流電動機操作的。圖11顯示了經(jīng)過旋翼開始旋轉后,內(nèi)部壓力之間的關系。轉子開始轉動后五分鐘后容積內(nèi)部的壓力迅速下降。圖12顯示了當轉速和軸承間隙發(fā)生時變化時的極限壓力正如圖12中可以看到:當容積壓力0.01 MPa在20000轉的速度運行時提出用螺旋槽推力軸承可以使負載明顯下降。圖13顯示了容積的極限壓力負載變化對軸承的影響。在這個實驗中,轉子=180克的質(zhì)量被用于施加在軸承上的負載。該試驗臺是設置在一個電磁吸盤其在水平方向具有一個傾斜角度。正如圖13中可以看到最終的壓力不會受到負荷的巨大影響,并且提出軸承可以支持在沒有任何附加影響下轉子的特點。6、結論 我們已經(jīng)開發(fā)出一種螺旋槽氣動推力軸承作為真空水泵軸承的運作的一種激光馬達,以減少多邊形的定子和風阻功率的損耗。并對軸承的特性進行了理論與實驗的驗證研究。因此,推導出下面的結論:1、 這種設想在hr0= 2.5um在2000轉時螺旋旋槽減少了軸承密封容積的壓力。2、 雖然擬議的軸承承載能力相對于大氣壓力軸承較小,但是它足以支持這種類型的轉子質(zhì)量。3、提出了可以很好地預測影響抽水性能的計算方法- 6 -
收藏
編號:12680456
類型:共享資源
大?。?span id="24d9guoke414" class="font-tahoma">1.55MB
格式:ZIP
上傳時間:2020-05-13
40
積分
- 關 鍵 詞:
-
螺紋螺旋式變形恒定核桃破殼機的設計
螺紋
羅紋
螺旋式
變形
恒定
核桃
破殼機
設計
- 資源描述:
-
購買設計請充值后下載,,資源目錄下的文件所見即所得,都可以點開預覽,,資料完整,充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?!咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙,doc,docx為WORD文檔,原稿無水印,可編輯。。。具體請見文件預覽,有不明白之處,可咨詢QQ:12401814
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。