螺桿干式泵轉子型線研究及工作過程數(shù)學模擬.pdf

1、近年來在半導體工業(yè)和液晶顯示器制造工藝中,對清潔真空環(huán)境的要求越來越高.如在半導體的等離子增強氣相沉淀(PECVD)和反應離子刻蝕(RIE)工藝中,在液晶生產(chǎn)上使用的蝕刻制程和生產(chǎn)TFT熒幕電漿(PLASMA)的CVD制程中,不但要求環(huán)境清潔,而且還需要抽除大量含有微小顆粒及粉塵的反應生成氣體.這些問題都不是傳統(tǒng)的有油泵所能解決的.該文的研究對象—螺桿式干式真空泵,抽氣腔內無任何工作液,保證了被抽空間不受污染;無油蒸汽排放,保證了外部環(huán)

2、境的清潔.由于陰陽轉子齒面間留有間隙,因而可以抽除含有粉塵,或有腐蝕性,有毒的氣體.在導師的悉心指導下,作者主要著重于以下幾個方面的研究.陰陽螺桿的型線研究.螺桿端面型線采用雙邊對稱圓弧型線,推導出嚙合原理的數(shù)學表達式,建立幾何模型推導出端面型線方程,繼而推導出螺旋齒面方程.編制通用的繪圖程序,繪出端面型線并求出各段型線上端點的坐標值,以便加工制造.幾何特性的研究.包括轉子的齒間面積和面積利用系數(shù)的計算,齒間容積的計算,齒間容積隨陽轉子

3、轉角變化的方程,幾何抽速公式的推導,利用數(shù)值方法求解陰陽轉子的接觸線長度.工作過程的數(shù)值模擬.以單個齒間容積為研究對象,以陽轉子轉—轉為研究過程,考慮氣體通過各泄漏通道的泄漏和氣體與螺桿間的對流換熱,建立了描述齒間容積內氣體壓力、溫度、質量和傳熱量的微分方程組,并應用四階龍格—庫塔法進行求解.得到氣體壓力、溫度、質量和傳熱量隨陽轉子轉角變化的曲線.根據(jù)得出的數(shù)據(jù)計算出壓縮比、泄漏百分數(shù)等參數(shù).最后對泵的實際容積流量、容積效率、壓縮功率及