为了研究涡旋真空泵涡旋齿在气体力作用下的应力分布及变形规律,利用三维建模软件建立双级定涡旋盘有限元分析模型,结合气体流动特性,分析了串联模型两级间气体压力。基于涡旋真空泵涡旋盘的几何理论和力学理论将涡旋齿受到的气体力分解为切向、径向和轴向3个气体力分量,采用有限元分析的方法对双级定涡旋齿进行应力和变形分析。由分析结果可知,吸气侧第一级三头涡旋齿比排气侧第二级单头涡旋齿的变形量小且变形波动小;在4种不同主轴转角下,涡旋齿的最大变形位置均发生在排气腔内,且位于涡旋齿齿顶部,最大等效应力发生在涡旋齿齿根部;得到在气体力作用下涡旋齿的径向变形和轴向变形情况,对真空泵密封的设计提供了一定的理论依据。

设计了一种动平衡机驱动装置,采用气体作为动力源驱动涡轮叶片转子,为测量提供稳定的转速,来确保动平衡测量的精度。阐明驱动原理和相应的结构,分析了流量与转速的关系,建立了流量与转速的数学模型,并对比分析了气体驱动与带圈驱动的转速波动和两种驱动在不同试重下不平衡量的误差。根据实验数据得出,在一定流量的范围内,气体驱动的转速波动更小;且在涡轮转子具有相同试重的情况下,气体驱动在一定范围内相较带圈驱动具有更高的测量精度。