基于ADAMS的滑阀真空泵振动机理研宄曹文钢，赵浩杰，常秋香，李志远（合肥工业大学，安合肥230009）件的每一构件所产生的惯性力的大小与变化，以及作用于泵的振动力的大小与变化情况，为进一步研究降低泵体振动的动平衡措施和改进泵的结构设计提供有效的依据。从结果来看，模型仿真结果与理论计算数据比较吻合。

　　滑阀泵是依靠滑阀转子改变吸气腔容积以达到抽气目的的容积式真空泵它是通过泵体的滑阀作旋转机械运动将真空容器中的气体吸入泵中，在运动过程中对气体进行压缩并在气体压力大于大气压力后将气体排出泵外，适宜抽除一般性气体或含有少量可凝性气体，并且由于结构上的特点，使得这种泵具有允许长期在较高压强和较差的抽气条件下工作，使用寿命长等优点，在各个领域（例如真空冶炼、真空干燥真空镀膜真空浸渍等以及其他真空作业领域）都得到了广泛的应用。

　　但由于滑阀泵的旋转质量有较大的偏心，如果没有很好的质量平衡，在运转时会产生较大振动、不平衡惯性力，因此限制了它的使用特别是在当今环境保护愈来愈引起人们重视的情况下，降低滑阀泵的振动和噪声显得越来越重要。

　　针对滑阀泵振动、噪音大的缺点，国内外相关技术人员进行了一系列的研究并取得了丰富的经验。如五十年代A.Lorenz就提出了“双缸式滑阀真空泵”，六十年代末美国Kinney公司就研制了“三缸结构的滑阀真空泵”

　　浙江真空设备厂在振动机理研究方面也进行了不懈的努力，通过。由图可见，滑阀泵的运动系统由导轨、滑阀组件、偏心轮以及泵体等组成轴和泵腔是同心的。当泵工作时，偏心轮随泵轴作圆周运动，滑阀导轨做中心位置不变的摇摆运动，而滑阀杆保持在导轨中并能自由地上下滑动和左右摆动有吸气腔和排气腔的体积的不断循环变化从而达到真空的目的为了便于分析，我们假设偏心轮的重心与几何中心重合，滑阀泵的运动系统可简化为如所示的曲柄摇杆机构。

　　图中，O为泵轴中心，A为偏心轮中心，B为活塞导轨中心，RoRc是取消约束后的泵体支座反力，它们是作用于整个运动构件上的外力，并且它们与作用在泵体上的振动力等值而反向鉴于泵的振动主要是由于不平衡惯性力引起的整体振动，以下计算作用在整个泵体上的振动力。

　　按质心运动定理可写成即ADAMS进行机构变参数设计与动作可靠性分析方法的优点还在于：用户可以不必关心图形动画的生成及解算器方面的问题，可以专心于模型的设计和问题的研究；以往受编程手段的限制，变参数设计中参数少，利用ADAMS可以方便地研究多个参数，并可以方便地创建用户化界面和控制函数；动作可靠性分析时，利用ADAMS的仿真动画，形象便捷但在建立仿真模型部分，ADAMS软件本身三维建模功能较差，我们采取ADAMS与PTC公司的Pro/e进行联合建模仿真，通过两者之间的接口软件M /Pro把三维模型转化为虚拟样机模型，并不断完善修改以达到终能代替物理样机进行动力学研究的目的I在Pro/e中运五三维造I在Pro/e中进行泵的机I利用M/Pro形成滑阀g刚体的一些简单约fADAM埯中添些复杂的力及约由此我们可以进行运动学仿真受力的各向分量我们可对曲柄的任一转角位置求各个构件的质心加速度，按该的振动力和合力，如，所示表示）振动力大小的变化表现一定的周期性；作用于泵体不同部位的振动力相差较大，在泵轴中心振动力的峰值较大，约为作用于活塞导轨中心振动力的5倍；泵轴中心振动力的增幅远大于活塞导轨中心，因此能量也远大于活塞导轨中心。

　　由此我们以后采取的减少泵振动的措施应主要着眼于减少作用于泵轴的振动力。

　　表131是根据动力分析及振动力分析（即以上（1），（2），（3），（4）式）在微机上运行所得的计算结果（计算中所需参数按H-150泵的设计图纸计算或实测）表2是计算结果与模型测量结果的数据对比，从中我们可以看出：仿真所得的振动幅值，振动变化情况与计算所得较为吻合，数据上相差不大，说明模型建立得基本上合乎实际。

　　引起误差的原因可能是模型结构的简化及定义构件之间摩擦及阴尼系数与实际的差别。

　　同时，由于模型测量数据采用有限次的周期，这对数据的准确性也有所影响表113部分振动力计算结果表2模型测量值与理论计算值比较模型测量值理论计算值活塞导轨中X向大值小值平均值泵轴中心Y向大值小值平均值表明作用于泵的活塞导轨，泵轴的振动力的大小与变化情况，是活塞导轨中心，泵轴中心受惯性力曲线图从中我们可以看到：4结论通过以上Pro/E和ADAMS联合建立滑阀真空泵运动学模型仿真和分析的过程，我们看到了泵9泵轴中心实线。表示活。烀轨1中C心（虚线嫌理件肺1构件所产生生的惯性，擂化，以及作用于泵的振动力的大小与变化情况，这些为我们进一步研究有效的降低泵体振动的动平衡措施和改进泵的设计提供了有效的依据。

　　滑阀泵运动仿真结果与理论计算数据较为吻合，模型建立比较合乎实际，虚拟样机技术能有效解决此类问题滑阀真空泵的振动很大，所以对滑阀真空泵的运动系统进行动力分析和动平衡计算，并设法解决不平衡惯性力对振动的影响是有效解决泵振动问题及噪声问题的关键各组件所受惯性力相差很大，我们以后采取的减少泵振动的措施应主要着眼于减少泵轴的惯性九