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羅茨轉子是氣體羅茨泵，羅茨鼓風機和羅茨流量計等儀器設備的核心部件，轉子型線設計得合理與否決定了儀器的性能。本文提出了一種新的羅茨型線，完成該型線的數(shù)學建模，通過C語言編程得到一系列的型線上的嚙合點的坐標，運用Solidworks得到完整的轉子型線。本文還對新的羅茨型線進行分析，并與傳統(tǒng)的羅茨型線進行比較，驗證新型羅茨型線的優(yōu)越性。
羅茨轉子是羅茨真空泵、羅茨鼓風機、羅茨壓縮機和羅茨流量計等一系列應用羅茨原理工作的設備的核心部件。1854年，美籍以色列人Roots兩兄弟在旋轉鼓風機的基礎上發(fā)明了一種新型鼓風機，即用兩個葉形轉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉風機，為了紀念這個發(fā)明，所以將這種類型的風機按兩兄弟的名字命名為羅茨風機。1868年，德國的錦工(Aerzener) 機械公司在歐洲制造了第一臺羅茨風機并于1930年開始制造羅茨式氣量計。1954年，德國的Heraeus發(fā)明了羅茨真空泵。在中國，1957 年錦工鼓風機廠首先開始制造羅茨鼓風機。
羅茨轉子橫斷面的外輪廓稱為轉子的型線。目前常用的轉子型線主要有三類：漸開線型、圓弧型和擺線型。圓弧是在羅茨轉子設計中大量應用的曲線元，俄國工程師A. M. 卡茲在著作中多次提到圓弧轉子型線。劉坤和巴德純在對圓弧型型線研究時，引入了形狀系數(shù)和峰頂系數(shù)，通過這兩個系數(shù)來體現(xiàn)容積利用率的不同。Chiu-Fan Hsieh對不同峰頂系數(shù)的羅茨進行比較，得出了性能較好的羅茨曲線。真空技術網(認為漸開線型轉子由圓弧和漸開線組成。圓弧型和擺線型由于面積利用系數(shù)低得不到廣泛的應用。漸開線由于便于加工且密封性能好而被廣泛采用。
除傳統(tǒng)的擺線型轉子外，李建磊和葉仲和對內外圓弧加擺線型的轉子進行研究。劉林林等則在傳統(tǒng)的漸開線基礎上加入擺線對轉子的性能進行了改進。劉玉岱提出通過“圓弧一擺線一漸開線”的線型減小轉子之間氣體泄露量的方法。
本文以基圓半徑為70mm的羅茨轉子為例，提出一種新型的羅茨流量計轉子型線，并對該型線進行公式推導，將型線方程化，從而可用該方法可得出一系列不同基圓的新型羅茨曲線，并在此基礎上研究了型線的嚙合特性和面積利用率。
本文以基圓半徑為70mm 的羅茨型線為例，圓心作為為原點。水平向左為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向。由于型線是上下左右對稱的，可以僅考慮第一象限的情況。新型羅茨轉子型線的原理如圖1 所示。對于第一象限的曲線可以把它分為兩部分，以45°角為分界線， 45°以前即AB段是由四段圓弧所組成，45°以后的BC段由漸開線組成，CD為圓弧段。
圖1 新型羅茨型線圖
在實際設計中選用轉子型線時，還應考慮：轉子占的體積要小，轉子要有良好的幾何對稱性，轉子要有足夠的強度且應該易加工。通過對羅茨型線的調研和研究，得到了一個系列的圓與圓的漸開線的組合的羅茨型線的分段公式。編程得到整體型線上的各個點坐標。通過對該組合型線的連續(xù)性及面積利用率進行分析，得到該型線具有良好的連續(xù)光滑性，且面積利用率比傳統(tǒng)的漸開線型轉子高。
原標題：羅茨風機工作原理動畫，羅茨鼓風機工作原理圖,羅茨風機原理
山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉式鼓風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產品的研發(fā)，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。 產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。今天小編詳細給大家解釋一下羅茨風機工作原理，本文清晰明了，讓您一分鐘一目了然了解羅茨鼓風機。
我們先從羅茨鼓風機名字的說起吧，據說在1854年美國人羅特兄弟在設計水輪車的過程中發(fā)明了這種風機，在當時的影響非常大，這也為風機時代開辟了新路，后來世人將這種風機以他們的名字命名，就叫羅茨鼓風機，這也是目前風機歷史上唯一一個保留人名稱呼的機器。那么羅茨鼓風機是什么工作原理呢？與其他風機又有什么不同呢？
三葉羅茨風機工作原理示意圖
羅茨風機是一種容積式鼓風機，通過一對轉子的’嚙合’（轉子之間有間隙，又不相互接觸）使進氣口隔開，轉子由一對同步齒輪傳動，做反方向運動，將吸入的氣體無內壓縮的從吸氣口推至排氣口。氣體到達排氣口的瞬間，因排氣側高壓氣體的回流而被加壓，從而完成氣體輸送。
羅茨風機工作原理示意圖
舊的羅茨鼓風機，無論兩葉型、三葉型，轉子頂端向排風口一線打開的瞬間，排風口的高壓空氣逆流于機殼之內進行壓縮，從而產生劇烈的壓力變化，形成了風機的噪音。本風機為消除這種因素而研究了螺旋形狀。詳細了解三葉羅茨風機與兩葉羅茨風機性能對比文章
螺旋形狀的要點說明。
A 轉子：進風側整個轉子寬度都處于打開并開始循序閉合的狀態(tài)。排風側處于循環(huán)打開并且是打開一半以上的狀態(tài)。
B 轉子：進風側處于循環(huán)閉合并接近完全閉合的狀態(tài)。排風側處于沒有打開但將要打開的狀態(tài)。
A 轉子：進風側子處于閉合了一些的狀態(tài)，斜線示出的三角孔沿機殼遮蔽循環(huán)縮小。排風側處于已排風完了的狀態(tài)。
B 轉子：進風側處于即將達到機殼遮蔽線的狀態(tài)。排風側處于排風過程中，三角孔循序打開的狀態(tài)。
A 轉子：進風側和排風側都處于閉合狀態(tài)，但排風側處于即將打開的狀態(tài)。
B 轉子：進風側剛剛進入閉合行程，處于循序閉合的狀態(tài)，排風側已循序打開，即將到達全開狀態(tài)。
羅茨風機工作原理動畫
我國羅茨鼓風機的發(fā)展，大致分為五個階段：
第一階段：仿造、消化吸收到自行設計制造，50年代我國風機行業(yè)基本上是按照蘇林的圖紙生產，到了60年代，我國在掌握了一定的技術水平是能在模仿蘇聯(lián)產品的同時自行設計改造出自己的產品，但是當時制造出的羅茨鼓風機品種比較單一，性能點較少，不利于用戶的選型，但這一階段，為我國羅茨鼓風機的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
第二階段是全國聯(lián)合設計階段。為了提高羅茨鼓風機的設計、制造質量，擴大羅茨鼓風機的性能范圍，同時為了方便用戶的選型和使用，作好風機節(jié)能產品的發(fā)展、推廣工作， 各主要生產廠家組成了聯(lián)合設計組，于1982年正式開展工作，歷時近十年，設計實現(xiàn)了L型羅茨鼓風機，有利地推動了羅茨鼓風機生產廠家的技術進步和發(fā)展。
第三階段是各生產廠在聯(lián)設基礎上自我完善和發(fā)展階段，各廠結合自己的實際情況對聯(lián)合設計L系列羅茨鼓風機進行了改進，使羅茨鼓風機的性能得到了完善。
第四階段是羅茨風機活躍階段。隨著羅茨風機應用的行業(yè)越來越多，羅茨風機的市場需求也越來越大，這也刺激了羅茨鼓風機的發(fā)展。市面上出現(xiàn)了很多羅茨鼓風機的生產廠家，技術水平和產品性能都遠超于上個世紀的水平。
第五階段是羅茨風機的提高階段。在眾多的羅茨風機的生產廠家中，錦工機械憑借著堅實的基礎和雄厚的生產實力，在羅茨鼓風機的設計制造銷售等各方面都名列前茅，成為羅茨鼓風機行業(yè)的領頭羊。
其生產的錦工牌羅茨鼓風機機構合理，風量大，噪音低，節(jié)能環(huán)保，性能優(yōu)良，使用壽命長。一般壽命穩(wěn)定在5-10年，一臺能頂兩臺用。采用高品質電機，耐高溫防火材料，品質卓越，動力強勁。內部帶有消音器，獨配消音房，風機振動的聲音特別小，幾乎是無聲的，有效減輕了噪音的污染，不會給生產帶來任何影響?，F(xiàn)在已被應用到各個行業(yè)，并成為多數(shù)知名企業(yè)的合作品牌。
錦工羅茨鼓風機由機殼、墻板、葉輪、進出口消聲器等4大部分組成。
機殼：主要用來支撐墻板、葉輪、消聲器和固定的作用。
墻板：主要用來連接機殼與葉輪，并支撐葉輪的旋轉，以及起到端面密封的效果。
葉輪：是羅茨風機的旋轉部分，分兩葉和三葉，現(xiàn)在由于三葉的比兩葉的出氣脈動小、噪聲小，運轉平穩(wěn)等很多優(yōu)點，已逐漸代替兩葉羅茨風機。
消聲器：用減小羅茨鼓風機的進、出由于氣流脈動產生的噪音。
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原標題：羅茨鼓風機結構
羅茨鼓風機結構
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錦工羅茨風機
匠心如錦，功成利他，智慧造風
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錦工羅茨風機
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山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來，錦工致力于新產品的研發(fā)，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。
3.羅茨風機結構
JGR系列風機采用轉子支撐形式結構，轉子一端固定，另一端游動。固定端采用定位軸承，其軸向游隙必須滿足限制轉子軸向竄動的要求。將定位軸承內圈與軸鎖緊，使其外圈與軸承座壓緊，則可將轉子軸向位移限定在軸承的軸向游隙范圍之內。在自由端，軸承內、外圈之間可相對移動或整體移動，以補償轉子因熱變形而引起的長度變化。
3.1 機殼、墻板
機殼、墻板均由高強度鑄鐵鑄成，機殼為整體臥式設置，其外表面有合理布置的筋塊，起加強和散熱作用。
3.2 葉輪部
葉輪與軸采用優(yōu)質球墨鑄鐵整體鑄造而成，為三葉型葉輪，并具有復合型線，采用精密數(shù)控機床加工，葉輪和軸經熱套或冷壓結合，轉子經過動平衡，精度達到G2.5級，保證風機運轉平穩(wěn)、振動小。
3.3 齒輪
齒輪是羅茨鼓風機中最重要的零件之一，選用優(yōu)質鉻錳鈦合金鋼，經滲碳淬火處理具有足夠的強度，由高性能專用磨齒機精磨齒面而成，其精度GB10095.2的5級。齒輪與軸采用錐面聯(lián)結，建議通過高壓注油泵進行壓力裝拆，保證了齒輪與轉子的同心與自鎖。
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風機的特點以及結構：
A：螺旋形狀是20°以上的固定螺旋方式。機殼的進排風屏蔽線切入螺旋，以轉子頂端光面線構成的三角形進排風口，通過轉子的旋轉而循序打開。本風機的進排風口，不像舊式羅茨螺旋風機那樣在瞬間打開或關閉，所以運轉聲音極小，幾乎沒有排風脈動。
B：因為轉子是三葉直線形，所以它不像螺旋式轉子那樣，因軸向微小變位而使轉子相互接觸。因此，只在剖面上保證轉子間的間隙即可，不需要像轉子螺旋式那樣再加上軸向變位，以致間隙過大。這種風機的效率比相同尺寸的轉子螺旋式風機好得多。因轉子采取特殊外形，便于保持轉子間的相互間隙，使效率進步提高。
C：因使用精密數(shù)控機床批量生產轉子，并對精度管理采取了完善的措施，所以，各臺風機之間完全沒有性能誤差。另外，轉子在制造過程中已成平衡狀態(tài)。所以，轉子不會像過去那樣殘留微小的不平衡，本機幾乎完全沒有振動。
D：采用最高 級驅動齒輪，不僅使壽命得到延長，而且實現(xiàn)了低噪音化。該齒輪采用特殊Cr-Mo鋼經適當淬火處理，嚴格按照JIs|級齒輪精度精研削制造。因而將來自齒輪對產品的不良干擾完全排除。
E：輸出空氣清潔，不含任何油質灰塵。機殼內部不須油類潤滑，且采用了避免軸承，齒輪油類混入機殼內部的結構設計。
F：隨著公司品質管理、生產管理體制的確立，實現(xiàn)了部件相互交流，低生產成本、短期交貨的目標。該風機-般情況下，有適量庫可以實現(xiàn)當即供貨。
NO
名稱
材質
數(shù)量
NO
名稱
材質
數(shù)量
NO
名稱
材質
數(shù)量
機殼
HT200
10
驅端密封圈
丁晴膠
19
軸套
45
葉輪
HT200
11
軸承套筒
45
20
端蓋
A3
主動軸
45
12
主動軸承壓蓋
HT200
21
平鍵
45
從動軸
45
13
從動軸承壓蓋
HT200
22
絲堵
35
驅端側板
HT200
14
Z形密封圈
丁晴膠
23
游標
齒端側板
HT200
15
齒輪
SCM435
24
排氣體
從動軸承
SUJ2
16
齒輪止動墊圈
A3
25
黃油杯
C3604
主動軸承
SUJ2
17
齒輪地址螺母
SS400
26
齒輪箱密封墊
青稞紙
齒端密封圈
丁晴膠
18
齒輪箱
HT200
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