基于虚拟样机的小型隔膜真空泵动态特性分析.pdf

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1、设计Shej、i研、分析YaFenxiI-2⋯。年’第3⋯期’基于虚拟样机的小型隔膜真空泵动态特性分析高俊杰，郭跃辉，李银霞(1．郑州大学机械工程学院，河南郑州450001；2．郑州长城科工贸有限公司产品设计研发部，河南郑州450001)摘要：通过UG和ADAMS相结合，建立隔膜真空泵的虚拟样机模型，对隔膜真空泵进行运动学和动力学仿真计算，快速准确的得到隔膜真空泵的各项技术参数，为隔膜真空泵的设计提供有效的理论基础和方法，为进一步开发和优化隔膜真空泵提供了依据。关键词：隔膜真空泵虚拟样机运动学和动力学仿真中图分类号：TH3；TH36文献标识码iA文章编号i1002—6886(2014)03—

2、0051—04ExternalcharacteristicanalysisofsmalldiaphragmvacuumpumpbasedonvirtualprototypeGAOJunjie，GUOYuehui，LIYinxiaAbstract：ThepaperbuildsvirtualprototypemodelofdiaphragmvacuumpumpthroughthecombinationofUGandAD—AMS，andsimulatesitsdynamicsandkinematicstoobtainthetechnicalparametersofdiaphragmvacuumpu

3、mp，whichthusprovidesvalidtheoreticalbasisandmethodsforefectivedesign，furtherdevelopmentandoptimizationofdiaphragmvacuumpump·Keywords：diaphragmvacuumpump；virtualprototypemodel；dynamicsandkinematics；simulation拟样机模型，并对模型进行动力学和运动学方面的0引言仿真分析。将CAE技术应用到现代工业生产的过程中，是1真空隔膜泵的结构和工作原理将科学技术转化为生产力的一种表现形式。在各种CAE技术

4、中，虚拟样机(VirtualPrototype)技术是计隔膜真空泵的结构和原理如图1所示。隔膜真算机辅助工程的一个分支，它是人们开发新产品时，空泵的工作原理：主驱动为电机的圆周运动，通过曲在概念设计阶段，通过学科理论和计算机语言，对设柄滑块机构转化成内部的隔膜做往复式直线运动，计阶段的产品进行虚拟性能测试，达到提高设计性从而压缩、拉伸泵腔内的空气形成真空，在抽气口处能、降低设计成本减少产品开发时间的目的J。与外界大气压产生压力差，在压力差的作用下，将气隔膜真空泵，是近年来发展比较迅速的抽真空体吸入泵腔，再从排气口排出，达到抽真空的目的。设备。它以产品占用空间小、设计先进、工作效率隔膜真空泵无

5、需任何工作介质，不产生任何污高、耐腐蚀性高和使用寿命长等特点而深受用户欢染，并且在气体交换仓内有过滤材料，从而保证空气迎。隔膜真空泵主要应用于医疗医药产品分析、精的洁净度；由于生产过程中采用新技术和新材料，它细化工、生化制药、食品检验、公安刑侦技术等领域，具有移动方便，工作流畅，从而能保证有理想的真空是为其精密色谱仪器配套的产品，也是实验室必备度和较高的排气量；无摩擦的膜片运动，膜片无摩的装备之一。擦，对膜片无损耗；采用特殊处理的膜片，工作寿命本文以CAD软件建立隔膜真空泵三维模型，用长，连续工作能达3600h，通过合理的设计和严谨机械动力学仿真软件ADAMS建立隔膜真空泵的虚的结构布局，使

6、隔膜真空泵整体的运行更稳定、可观弋欣IⅪMo彻de捌rn靠，从而保证真正的高效率和低成本运行。现样机潜在的问题，从而在制造样机的过程中加以改正；能缩短产品开发周期40％～70％，节约大量玺12345的时间和研发成本。利用虚拟样机技术，有时只需箍。投入传统设计方式10％的费用，就可以达到传统设缸体＼、4一／t计方式90％的目标。图1隔膜真空泵结构及原理图3隔膜泵运动学和动力学仿真及结果分析通过仿真分析，可以直接测量实体的位移、速度、2真空隔膜泵虚拟样机模型的建立加速度、角速度、角加速度、动能、动量、转矩等物理量，通过CAD软件UG建立整体隔膜真空泵三维也可以自定义测量各个对象。利用ADAMS的

7、postpro—模型，经过装配和零件干涉检查没问题后，导出Pa．ce88模块，可以进行四种处理：绘制曲线(pohing)、仿真rasolid格式文件，再导入到ADAMS里面，实现二者动画(Animation)、报表(report)和三维曲线(3Dpolt—数据连接。通过转换，可建立虚拟样机模型，并根据ing)。在仿真中，可以在仿真的过程中进行测量，更直模型对应的添加相应零部件的属性、运动副、约束以观的分析数据