选用有限元热- 力直接耦合的办法,经过加载榜首、三类热鸿沟条件以及力、位移鸿沟条件对转子进行数值模仿，得出了两转子温度场散布和变形状况。成果表 明，转子径向变形在各级之间是不一样的。因而这篇文章对泵腔内空隙做出了翔实的请求，并进行了核算。核算成果为双螺杆真空泵腔内空隙的断定提供了理论依据。

       螺杆真空泵在作业过程中，其转子会发生热-力变形，因而在转子制作过程中要预留适当的空隙。空隙太小，变形简单导致转子卡住；空隙过大，螺杆真空泵无法获 得较高的真空度。因而，对空隙的核算十分重要。目前，国内外相关文献大多是对于螺杆压缩机进行研讨，而相对较少的对于螺杆真空泵的文献也没有对空隙做出具 体的核算。这篇文章在此基础上对泵腔内空隙做出了愈加具体的请求，并进行了模仿核算。

   1、研讨办法

      因为螺杆真空泵转子形状复杂，因而这篇文章选用SOLIDWORKS软件完成转子的建模， 导入ANSYS 软件对其变形尺寸进行模仿核算。转子几许参数如 下：齿顶圆直径200 mm，齿根圆直径64 mm，导程115 mm，转子总长460 mm。这篇文章选用热- 力直接耦合的办法，取转子进、出气口两轴承 间的有些(即泵腔内作业有些)为研讨对象。选用自在区分网格的办法，选用三维20 节点(节点坐落每一个立方体单元模型的极点、棱或面上，是核算各种物理 量的最小单元)的耦合场实体单元Solid226，该单元为高阶单元方式，分析精度较高。网格区分如图1 所示。

      双螺杆真空泵腔内空隙的模仿核算

      2、施加载荷

      2.1、温度载荷

      螺杆真空泵在作业过程中，极限压强约为1Pa，泵腔内(除排气级外)处于真空状况。因而疏忽吸气端前三级转子与空气的对流换热。在转子进气端加载榜首类鸿沟条件，取端盖温度40℃；在转子排气级加载第三类鸿沟条件，取排气温度150℃。

      2.2、位移鸿沟

      依据螺杆泵实践作业状况，为确保排气端的空隙，这篇文章在转子排气端轴承处约束X、Y、Z 三个方向的位移自在度，以及绕X、Y 轴的滚动自在度。进气端轴承处约束X、Y 方向的位移自在度，以及绕X、Y 轴的滚动自在度，答应转子在进气端轴向伸长[12]。

     2.3、力载荷

      排气级的实践压力载荷是随排气口的翻开闭合呈周期改变的。这篇文章为了便于核算将排气级的压强简化为稳定的大气压强。设定转速为3000r/min，该转速将提供转子绕Z 轴的惯性离心力。

      3、齿顶圆周空隙走漏量核算流体力学模仿

      依据流体力学理论，螺杆泵齿顶圆周空隙走漏可看作是同心环形缝隙活动。同一级双螺杆两边的齿顶圆走漏通道可简化为“8”字型。走漏通道几许模型参数如下： 内径r=100 mm，圆心距A=132 mm，走漏通道宽度B=50 mm。这篇文章在不一样空隙值下对经过吸气级齿顶圆周空隙走漏的质量流量进行了核算流体 力学模仿，模仿成果如图11所示。能够看出，在进气端，空隙高度从0.5 mm 减小到0.3 mm 的过程中，经过齿顶圆的走漏量明显减小；当空隙持续 减小到0.2 mm 时，质量流量并不会有明显改变。这是因为当空隙由0.5 mm 改变到0.3 mm 时，进气端齿顶圆周空隙的均匀压强以及流体域两 端的压力差快速降低，当空隙高度为0.3 mm 时，二者已经达到十分小的量级，所以当空隙持续减小时，走漏量的改变不明显。由模仿成果可知，螺杆真空泵 稳定运行时的空隙高度在0.2 mm 到0.3 mm 之间取值是对比合理的。