分子泵轉(zhuǎn)子與定子間的工作間隙是分子泵設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)注的焦點(diǎn)之一，因?yàn)槿绻�工作間隙太小，泵的可靠工作得不到保證；反之工作間隙太大，氣體沿間隙的返流量增大，嚴(yán)重影響泵的性能。如何選擇最佳的工作間隙是設(shè)計(jì)時(shí)比較關(guān)心的問(wèn)題。影響工作間隙大小的因素主要有：轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由離心力引起的離心變形、工作電機(jī)及抽氣過(guò)程中產(chǎn)生熱量導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫度升高所產(chǎn)生的熱變形、轉(zhuǎn)子振動(dòng)等，而這些因素使轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)工作間隙與靜態(tài)裝配間隙產(chǎn)生較大偏差，其中以離心變形影響最大。在分子泵設(shè)計(jì)中，為了保證分子泵抽氣性能及安全性，首先對(duì)轉(zhuǎn)子變形量進(jìn)行分析計(jì)算，以確定間隙的大小。

　　本文首先對(duì)轉(zhuǎn)子的離心變形與熱變形進(jìn)行了比較與分析，然后對(duì)轉(zhuǎn)子變形對(duì)工作間隙的影響進(jìn)行了分析。

1、簡(jiǎn)化模型

　　復(fù)合分子泵轉(zhuǎn)子由渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子葉列與牽引級(jí)組成，與轉(zhuǎn)子形成配合間隙的是定葉片與牽引級(jí)定子，各配合間隙為：δ1、δ2、δ3 和δ4，如圖1 所示。轉(zhuǎn)子變形會(huì)直接影響配合的各個(gè)間隙。在離心變形及熱變形影響下，各間隙如何變化，變化多大，哪個(gè)間隙變化最大，都是我們關(guān)心的問(wèn)題。本文通過(guò)查看轉(zhuǎn)子徑向變形和軸向變形來(lái)了解間隙δ1~δ4 的變化情況。

4、結(jié)論

　　本文通過(guò)利用有限元分析軟件對(duì)復(fù)合分子泵轉(zhuǎn)子的分析，可得到如下結(jié)論：

　　（1）在通常情況下，轉(zhuǎn)子變形主要由離心變形引起的，熱變形很小，可忽略不計(jì)。隨著溫度升高，轉(zhuǎn)子變形增大，當(dāng)溫度升高到一定程度，熱變形較大，不可忽略。

　　（2）在影響工作間隙的分析中：在徑向變形中，牽引級(jí)變形較大；在軸向變形中，渦輪級(jí)的一、二級(jí)葉片變形較大。

　　（3）在分析結(jié)果中，同樣可以查看轉(zhuǎn)子的應(yīng)力、應(yīng)變以及安全系數(shù)等分析結(jié)果，在本文中不作介紹。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 楊乃恒. 真空獲得設(shè)備[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2001.
　　[2] 王曉東，巴德純，楊乃恒.筒式牽引分子泵離心變形理論分析計(jì)算及其簡(jiǎn)化算法[J]. 真空，1992（1）：8- 14.
　　[3] 周長(zhǎng)城，胡仁喜，熊文波. ANSYS 11.0 基礎(chǔ)與典型范例[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2007

　　【作者】 郁晉軍；張軍安；劉敏強(qiáng)；陳素君；

　　【Author】 YU Jin-jun1,ZHANG Jun-an1,2,LIU Min-qiang1,CHEN Su-jun1 (1.Beijing Beiyi Innovation Vacuum Technology Co.,Ltd,Beijing 102600,China; 2.School of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China)

　　【機(jī)構(gòu)】 北京北儀創(chuàng)新真空技術(shù)有限責(zé)任公司；哈爾濱工程大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院；

　　【摘要】 本文利用有限元分析軟件ANSYS12.0對(duì)復(fù)合分子泵轉(zhuǎn)子的離心變形與熱變形進(jìn)行了分析。通過(guò)施加慣性載荷和溫度載荷,得到轉(zhuǎn)子的離心變形與熱變形。對(duì)不同載荷下分析結(jié)果的比較,了解了慣性載荷與溫度載荷對(duì)分子泵轉(zhuǎn)子變形影響大小。通過(guò)分析結(jié)果可直觀了解分子泵在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中轉(zhuǎn)子變形情況,對(duì)分子泵設(shè)計(jì)時(shí)工作間隙的選取有重要的參考意義。

　　【Abstract】 The centrifugal distortion and thermal deformation of the rotor in composite molecular pump were analyzed by the FEA software ANSYS12.0 under inertia and thermal loads.Comparing the analyzed results under the two different loads,the effects of both loads on the centrifugal distortion and thermal deformation of the rotor were revealed,thus making the FEA results available to show visually how the rotor deforms when the molecular pump is running at high speed.So,the analysis is of importance to the choice of the operating clearance between rotor and stator in the design of molecular pump.

　　【關(guān)鍵詞】 分子泵；離心變形；熱變形；

　　【Key words】 molecular pump；centrifugal distortion；thermal deformation；