摘 要:天津市津腾实验室设备有限公司生产的隔膜真空泵是工业中用于控制容器压强和实现真空的关键设备之一。文中以天津津腾GM-0.5B隔膜泵为例，在工作过程中真空泵因传动机构不平衡而导致机器振动和噪声过大，从而降低机器的性能和寿命，因此需要对传动机构进行平衡。将GM-0.5B隔膜真空泵传动机构简化为曲柄滑块机构，运用质量代换方法，计算出使机构残余惯性力最小时的平衡配重，实现了机构的部分平衡。 最后利用ADAMS软件，建立了津腾GM-0.5B隔膜真空泵的虚拟样机，对样机的不平衡惯性力进行了性能仿真，对平衡效果进行了验证，发现不平衡惯性力显著减小。
关键词:津腾GM-0.5B隔膜真空泵、传动机构平衡、虚拟样机。
一、天津津腾GM-0.5B隔膜真空泵介绍
天津津腾隔膜泵是容积泵中较为特殊的一种形式，它是依靠隔膜片的来回鼓动来改变工作室容积以吸入和排出气体的。在医学和化学上被广泛应用以控制容 器压强或实现真空。津腾GM-0.5B隔膜真空泵主要由电机、偏心 轮、轴承、连杆、隔膜、泵体、吸入阀和排出阀组成。 由于津腾GM-0.5B隔膜真空泵偏心轮转速较高，产生了较高的惯性力，导致设备产生较强烈的振动和噪音，而且引起津腾GM-0.5B隔膜真空泵实现的真空度不高，这就严重限制了津腾GM-0.5B隔膜真空泵的应用。因此，有必要对GM-0.5B隔膜真空泵进行惯性力平衡。本文通过计算优化出了为了达到最小惯性力的配重，并用ADAMS进行机构仿真分析，发现加了所算的配 重之后，惯性力显著减小了。对设计隔膜真空泵和对现有隔膜真空泵进行平衡以减小振动有着重要意义。
二、隔膜真空泵机构平衡计算
惯性力分析：虽然在津腾GM-0.5B隔膜真空泵中连杆与隔膜以螺钉连接，不是纯粹意义上的曲柄滑块机构，但是隔膜属于弹性材料，而且连杆长度远大于偏心轮的偏心距，使隔膜往复运动距离较小，为了求解计算方便，可将隔膜简化为一个的滑块。根据分析，可以获得隔膜真空泵传动机构的运动简图，如图 1 所示。其中各构件( 曲 柄1、连杆2及连杆3) 的质量分别为m1、 m2和m3。 其质心位置分别为S1、 S2、 S3。曲柄1、连杆2及3的长度分别 l1、 l2、 l3。运用质量代换法将m1分解到运动 副A和B处得到分解质量mA1和mB1，其中，要产生最好的平衡效果，平衡配重产生 的惯性力Pe最好随1变化，但在工程实际中添加平衡配重时不可能做到这一点。
在津腾GM-0.5B隔膜真空泵平衡时，为了设计和制造方便，通过在曲柄AB的反向延长线上添加配重来部分平衡惯性力。
总结。本文采用质量代换方法对隔膜真空泵传动机构 的动平衡进行了分析和计算，并给出了最佳平衡配 重计算方法，最后虚拟样机软件ADAMS对机构的不平衡惯性力进行仿真。理论分析和仿真结果说明了产生振动的主要原因，该工作对这类设备的设计和制造能提供有意义的指导，以上内容仅供大家参考，欢迎大家咨询购买天津津腾GM-0.5B隔膜真空泵。
