摘 要:天津市津騰實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司生產(chǎn)的隔膜真空泵是工業(yè)中用于控制容器壓強(qiáng)和實(shí)現(xiàn)真空的關(guān)鍵設(shè)備之一。文中以天津津騰GM-0.5B隔膜泵為例，在工作過(guò)程中真空泵因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不平衡而導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)和噪聲過(guò)大，從而降低機(jī)器的性能和壽命，因此需要對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平衡。將GM-0.5B隔膜真空泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化為曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，運(yùn)用質(zhì)量代換方法，計(jì)算出使機(jī)構(gòu)殘余慣性力最小時(shí)的平衡配重，實(shí)現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的部分平衡。 最后利用ADAMS軟件，建立了津騰GM-0.5B隔膜真空泵的虛擬樣機(jī)，對(duì)樣機(jī)的不平衡慣性力進(jìn)行了性能仿真，對(duì)平衡效果進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)不平衡慣性力顯著減小。
關(guān)鍵詞:津騰GM-0.5B隔膜真空泵、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)平衡、虛擬樣機(jī)。
一、天津津騰GM-0.5B隔膜真空泵介紹
天津津騰隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式，它是依靠隔膜片的來(lái)回鼓動(dòng)來(lái)改變工作室容積以吸入和排出氣體的。在醫(yī)學(xué)和化學(xué)上被廣泛應(yīng)用以控制容 器壓強(qiáng)或?qū)崿F(xiàn)真空。津騰GM-0.5B隔膜真空泵主要由電機(jī)、偏心 輪、軸承、連桿、隔膜、泵體、吸入閥和排出閥組成。 由于津騰GM-0.5B隔膜真空泵偏心輪轉(zhuǎn)速較高，產(chǎn)生了較高的慣性力，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪音，而且引起津騰GM-0.5B隔膜真空泵實(shí)現(xiàn)的真空度不高，這就嚴(yán)重限制了津騰GM-0.5B隔膜真空泵的應(yīng)用。因此，有必要對(duì)GM-0.5B隔膜真空泵進(jìn)行慣性力平衡。本文通過(guò)計(jì)算優(yōu)化出了為了達(dá)到最小慣性力的配重，并用ADAMS進(jìn)行機(jī)構(gòu)仿真分析，發(fā)現(xiàn)加了所算的配 重之后，慣性力顯著減小了。對(duì)設(shè)計(jì)隔膜真空泵和對(duì)現(xiàn)有隔膜真空泵進(jìn)行平衡以減小振動(dòng)有著重要意義。
二、隔膜真空泵機(jī)構(gòu)平衡計(jì)算
慣性力分析：雖然在津騰GM-0.5B隔膜真空泵中連桿與隔膜以螺釘連接，不是純粹意義上的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，但是隔膜屬于彈性材料，而且連桿長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于偏心輪的偏心距，使隔膜往復(fù)運(yùn)動(dòng)距離較小，為了求解計(jì)算方便，可將隔膜簡(jiǎn)化為一個(gè)的滑塊。根據(jù)分析，可以獲得隔膜真空泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，如圖 1 所示。其中各構(gòu)件( 曲 柄1、連桿2及連桿3) 的質(zhì)量分別為m1、 m2和m3。 其質(zhì)心位置分別為S1、 S2、 S3。曲柄1、連桿2及3的長(zhǎng)度分別 l1、 l2、 l3。運(yùn)用質(zhì)量代換法將m1分解到運(yùn)動(dòng) 副A和B處得到分解質(zhì)量mA1和mB1，其中，要產(chǎn)生最好的平衡效果，平衡配重產(chǎn)生 的慣性力Pe最好隨1變化，但在工程實(shí)際中添加平衡配重時(shí)不可能做到這一點(diǎn)。
在津騰GM-0.5B隔膜真空泵平衡時(shí)，為了設(shè)計(jì)和制造方便，通過(guò)在曲柄AB的反向延長(zhǎng)線上添加配重來(lái)部分平衡慣性力。
總結(jié)。本文采用質(zhì)量代換方法對(duì)隔膜真空泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的動(dòng)平衡進(jìn)行了分析和計(jì)算，并給出了最佳平衡配 重計(jì)算方法，最后虛擬樣機(jī)軟件ADAMS對(duì)機(jī)構(gòu)的不平衡慣性力進(jìn)行仿真。理論分析和仿真結(jié)果說(shuō)明了產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因，該工作對(duì)這類(lèi)設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造能提供有意義的指導(dǎo)，以上內(nèi)容僅供大家參考，歡迎大家咨詢(xún)購(gòu)買(mǎi)天津津騰GM-0.5B隔膜真空泵。
