0 ICS 23.140 J 72 備案號： 中 華 人 民 共 和 國 機 械 行 業 標 準 JB/T 8941.12021 代替 JB/T 8941.11999 一般用途羅茨鼓風機 第 1 部分：技術條件 Roots type blowers for general purpose Part 1：Specification 2021-05-06 發布 2021-10-01 實施 中華人民共和國工業和信息化部 發布 中 華 人 民 共 和 國 機械行業標準 一般用途羅茨鼓風機 第1部分：技術條件 JB/T 8941.12021 * 機械工業出版社出版發行 北京市百萬莊大街 22 號 郵政編碼： * 210mm297mm0.5 印張15 千字 2021 年 10 月第 1 版第 1 次印刷 定價：12.00 元 * 書號： 網址：http：/ 編輯部（010） 直銷中心（010） 封面無防偽標均為盜版 專有 侵權必究 JB/T 8941.12021 I 目 次 前言II 1 范圍 1 2 規范性引用文件 1 3 術語和定義 1 4 要求 2 4.1 設計基本要求. 2 4.2 性能要求. 2 4.3 制造要求. 2 4.4 裝配要求. 3 5 試驗方法 4 6 檢驗規則 4 7 標志、包裝與保管 4 8 保證期 4 表 1 容積流量、容積比能的允許偏差. 2 表 2 錯邊量限值. 3 表 3 零部件清潔度限值. 3 JB/T 8941.12021 II 前 言 JB/T 8941一般用途羅茨鼓風機分為兩個部分： 第1部分：技術條件； 第2部分：性能試驗方法。 本部分為JB/T 8941的第1部分。 本部分按照GB/T 1.12009給出的規則起草。 本部分代替JB/T 8941.11999一般用途羅茨鼓風機 第1部分：技術條件 ，與JB/T 8941.11999 相比主要技術變化如下： 范圍中“輸送空氣和中性無毒氣體”改為“輸送空氣和中性無毒、無爆炸性氣體” ， “進氣溫度 不高于40”改為“進氣溫度應不高于45” ； 將規范性引用文件中的“GB/T 機電產品包裝通用技術條件”改為“JB/T 6444 風機包裝 通用技術條件” ； 增加了“標準容積流量”的定義； 將“使用壽命不少于10年”改為“使用壽命不少于15年” ； 將“同步齒輪應按使用壽命不低于25 000 h設計”改為“同步齒輪應按使用壽命不低于40 000 h 設計” ； 將“同步齒輪精度不低于GB/T 10095規定的7-7-7級”改為“同步齒輪精度應不低于GB/T 10095.1GB/T 10095.22008規定的6級” ； 增加了“對于葉輪直徑大于750 mm的鼓風機，當軸承采用強制潤滑時，應在軸承位置設置測 溫元件。 ” ； 增加了“鼓風機及附件外表溫度超過80時應有安全警告提示。 ” ； 增加了“一般應在鼓風機排氣管路上安裝逆止閥或其他裝置，以防止鼓風機出口氣體倒流，避 免鼓風機轉子異常逆轉。 ” ； 增加了“應根據裝置運行要求，在鼓風機排氣口(或負壓鼓風機吸氣口)設置卸壓閥。 ” ； 增加了“應根據使用環境對噪聲的要求，選用合適的消聲、隔聲裝置。 ” ； 增加了 “采用其他潤滑油或特殊軸承時， 潤滑油的溫度和軸承的溫度均應分別滿足潤滑油和軸 承的使用要求。 ” ； 修訂了鼓風機錯邊量限值根據鼓風機吸、排氣口公稱直徑大小進行。 本部分由中國機械工業聯合會提出。 本部分由全國風機標準化技術委員會（SAC/TC187）歸口。 本部分起草單位：錦工鼓風機廠有限責任公司、山東省章丘鼓風機股份有限公司、錦工機械（江蘇） 有限公司、南通市錦工機泵廠有限公司、山東臨風科技股份有限公司（原山東省臨風鼓風機有限公司） 、津 鼓風機集團有限責任公司（原天津津鼓風機有限責任公司） 、上海鼓風機廠有限公司、天津市法思特風機制 造有限公司、河北同德鼓風機有限公司、山東錦工機械有限公司。 本部分主要起草人：黃龍林、朱貴秀、周建華、高科、杜曉林、曹彭年、蓋京方、李文鋒、顧恒慶、 趙學錄、李世英、靖相炯。 本部分所代替標準的歷次版本發布情況為： ZB J ； JB/T 8941.11999。 JB/T 8941.12021 1 一般用途羅茨鼓風機 第 1 部分：技術條件 1 范圍 JB/T 8941 的本部分規定了一般用途羅茨鼓風機（包括單級、雙級、成套的正壓和負壓鼓風機）的 術語和定義、要求、試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、保管與保證期。 本部分適用于輸送空氣和中性無毒、無爆炸性氣體的一般用途羅茨鼓風機（以下簡稱鼓風機） 。鼓 風機的進氣溫度應不高于 45，氣體中固體微粒的含量應不大于 100 mg/m3，微粒最大尺寸應不大于鼓 風機氣缸內各相對運動部件最小工作間隙的一半。 2 規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 僅注日期的版本適用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。 GB/T 2888 風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法 GB/T 10095.12008 圓柱齒輪 精度制 第 1 部分：輪齒同側齒面偏差的定義和允許值 GB/T 10095.22008 圓柱齒輪 精度制 第 2 部分：徑向綜合偏差與徑向跳動的定義和允許值 GB/T 13306 標牌 JB/T 6444 風機包裝 通用技術條件 JB/T 8941.2 一般用途羅茨鼓風機 第 2 部分：性能試驗方法 3 術語和定義 下列術語和定義適用于本文件。 3.1 單級鼓風機 single-stage blower 氣體經一級壓縮達到升壓目的的羅茨鼓風機。 3.2 雙級鼓風機 double-stage blower 由兩臺單級鼓風機串聯而成的羅茨鼓風機機組。 3.3 成套鼓風機 blower package 除鼓風機主機外，還將電動機和空氣過濾器、消聲器、卸壓閥、逆止閥等組合在一起的羅茨鼓風機 裝置。 3.4 負壓鼓風機（羅茨真空泵） negative pressure blower（roots type vacuum pump） 吸氣口處于負壓狀態，排氣口直接接入大氣的羅茨鼓風機。 3.5 標準容積流量 standard volume flow rate 對于正壓鼓風機，為空氣在標準吸氣狀態（絕對壓力 101.3 kPa、溫度 20、相對濕度 50%）和規 定的排氣壓力下，測得的排出氣體的容積流量，再換算到標準吸氣狀態下的容積流量。 JB/T 8941.12021 2 對于負壓鼓風機（羅茨真空泵） ，為空氣在規定的吸氣負壓（真空度） 、吸氣溫度 20、相對濕度 50%、排氣壓力 101.3 kPa 下，測得的吸入氣體的容積流量。 4 要求 4.1 設計基本要求 4.1.1 鼓風機應按整機使用壽命不少于 15 年、第一次大修前安全運行時間不少于 15 000 h 進行設計。 4.1.2 鼓風機同步齒輪應按使用壽命不低于 40 000 h 設計。 4.1.3 鼓風機同步齒輪精度應不低于 GB/T 10095.1GB/T 10095.22008 規定的 6 級。 4.1.4 應保證鼓風機同步齒輪、軸承的潤滑可靠。 4.1.5 鼓風機的機殼、墻板可為整體或上下剖分的形式，均應保證機殼、墻板重新裝配時能方便、準 確地對正。 4.1.6 葉輪與軸可為整體結構，也可用其他方式連接成一體，但不允許兩者間有任何松動。 4.1.7 對于葉輪直徑大于 750 mm 的鼓風機，當軸承采用強制潤滑時，應在軸承位置設置測溫元件。 4.1.8 鼓風機傳動裝置應有可靠的安全防護措施。 4.1.9 鼓風機及附件外表溫度超過 80時應有安全警告提示。 4.1.10 一般應在鼓風機排氣管路上安裝逆止閥或其他裝置，以防止鼓風機出口氣體倒流，避免鼓風機 轉子異常逆轉。 4.1.11 應根據裝置運行要求，在鼓風機排氣口（或負壓鼓風機吸氣口）設置卸壓閥。 4.1.12 應根據使用環境對噪聲的要求，選用合適的消聲、隔聲裝置。 4.2 性能要求 4.2.1 鼓風機的容積流量、容積比能與設計容積流量、容積比能的偏差（不包括成套鼓風機）不得超 過表 1 的規定值。 表 1 容積流量、容積比能的允許偏差 設計狀態下的容積流量 m3/min 實測與設計容積流量偏差 % 實測與設計容積比能偏差 % 0.5 7 +8 0.51.5 6 +7 1.515 5 +6 15 4 +5 4.2.2 鼓風機應在規定轉速、規定壓力下連續運轉不少于 2 h，油箱內采用普通礦物油潤滑時，潤滑油 溫度應不高于 65，軸承部位的溫度應不高于 95。采用其他潤滑油或特殊軸承時，潤滑油的溫度和 軸承的溫度均應分別滿足潤滑油和軸承的使用要求。 4.2.3 鼓風機支撐軸承部位的振動速度的方均根值（有效值）應不大于 11.2 mm/s。 4.3 制造要求 4.3.1 鼓風機轉子應做動平衡試驗，其平衡品質等級應不低于 G6.3 級。允許的質心位移按式（1）計 算： e=1 000 G/（1） JB/T 8941.12021 3 式中： G平衡品質等級； e允許的質心位移，單位為微米（m） ； 最大工作角速度，=2n/60，單位為弧度每秒（rad/s） ； n最大工作轉速，單位為轉每分（r/min） 。 4.3.2 水冷結構鼓風機的水腔、油冷卻器和雙級鼓風機的中間冷卻器等水冷裝置應做水壓試驗。試驗 壓力為水腔工作壓力的 1.5 倍，持續 15 min，不得有滲漏現象。 4.3.3 鼓風機不應有油、水的相互滲漏和外泄現象。 4.3.4 同步齒輪和同步齒輪副的制造精度應符合 GB/T 10095.1GB/T 10095.22008 的規定。 4.3.5 鼓風機及其配套件的外表面不允許有銹跡、碰傷。油漆表面不應有漏涂、堆漆、流掛、鼓泡、 裂紋、皺皮、剝落及色差明顯等現象。 4.4 裝配要求 4.4.1 鼓風機零部件必須經制造廠檢驗部門檢驗合格，外購件、外協件須有合格證或質量證明文件并 經制造廠檢驗合格，零部件清洗干凈且油路暢通后方可進行裝配。 4.4.2 應保證齒輪定位準確可靠，互換性好。 4.4.3 鼓風機主動葉輪與從動葉輪的間隙、葉輪與機殼的間隙、葉輪端面與墻板的間隙應符合圖樣規定。 4.4.4 鼓風機外露零部件結合處應平整。機殼與墻板的結合處，剖分的機殼、墻板的結合處，墻板與 油箱的結合處錯邊量不得超過表 2 的規定。 表 2 錯邊量限值 單位為毫米 鼓風機吸、排氣口公稱直徑 錯邊量限值 200 3 4 350 5 4.4.5 鼓風機清潔度檢查部位： a）齒輪箱（主油箱） ：包括油箱內腔、齒輪及齒輪箱內其他零部件。若齒輪箱兼作油箱，潤滑油應 包括在內； b）副油箱：包括油箱內腔及潤滑油； c）軸承組件：包括軸承座、軸承蓋內壁、軸承及潤滑油（脂） 。 4.4.6 鼓風機清潔度檢查方法： 將指定為檢查對象的產品可拆部分拆開，用干凈毛刷、汽油（或煤油）逐件分別清洗要求檢查的部 位，將清洗液分別用濾紙過濾，然后烘干，將異物分別稱重，異物的毫克數即為該零部件的清潔度。 4.4.7 鼓風機清潔度應符合表 3 的規定。 表 3 零部件清潔度限值 葉輪直徑 mm 齒輪箱（主油箱）清潔度 mg 副油箱清潔度 mg 單個軸承組清潔度 mg 250 1 500 500 100 3 000 1 000 200 5 000 1 500 300 750 8 000 2 000 400 JB/T 8941.12021 4 5 試驗方法 5.1 鼓風機性能試驗應按 JB/T 8941.2 的規定進行。 5.2 鼓風機噪聲應在安裝了進、出口消聲器的情況下，按照 GB/T 2888 的規定進行測定。 6 檢驗規則 6.1 鼓風機性能試驗分為型式試驗和出廠試驗。 6.2 鼓風機型式試驗檢查項目包括溫度、壓力、流量、轉速、軸功率、容積比能、容積效率、振動、 噪聲、外觀質量和機械運行狀態。 6.3 鼓風機出廠試驗檢查項目包括溫度、壓力、流量、轉速、振動、外觀質量和機械運行狀態。 6.4 鼓風機型式試驗應從額定排氣壓力的 1/4 以下開始，雙級鼓風機型式試驗從額定排氣壓力的 1/2 以下開始，包括額定壓力在內，測定不少于 5 個排氣壓力的 5 組試驗數據。 6.5 鼓風機型式試驗后應繪制性能曲線圖和噪聲頻譜分析圖。 6.6 鼓風機在新產品試制階段，或因材料、結構改變后可能影響其性能時，應做型式試驗。 7 標志、包裝與保管 7.1 應在鼓風機醒目位置固定產品標牌和其他指示牌。標牌應符合 GB/T 13306 的規定。 7.2 鼓風機標牌的內容應包括： a）制造廠商名稱； b）產品名稱； c）產品型號； d）主要性能參數； e）出廠日期及編號； f）產品執行標準編號。 7.3 鼓風機應按裝箱單規定的編號、項目、件數進行包裝。 7.4 鼓風機的包裝應符合 JB/T 6444 的規定。在包裝前，鼓風機吸氣口、排氣口應用防水、防塵材料 封嚴。 7.5 鼓風機及其配套件應放置在干燥、通風良好、無有害氣體的庫房或有遮蓋的場所進行保管，保證 產品無銹蝕，無霉損。 8 保證期 在需方遵守鼓風機保管、安裝、使用、維護規定的條件下，質量保證期為從鼓風機投入使用時算起 12 個月，或者自鼓風機出廠之日起 18 個月，以先到日期為準。 專有 侵權必究 * 書號： 定價： 12.00 元 JB/T 8941.12021
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摘 要
羅茨風機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉機械，具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩、性能穩定等優點，已被廣泛應用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產養殖和污水處理、環保產業等諸多領域。
羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關鍵字：羅茨鼓風機、轉子、設計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require lubricants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風機的構成及特點 1
1.2羅茨鼓風機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風機的應用領域 4
第二章 總體方案設計 5
2.1設計要求 5
2.2方案設計 5
第三章 羅茨鼓風機主要部件設計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設計 6
3.2.1 V帶的基本參數計算 6
3.2.2 帶輪結構的設計 9
3.3轉子設計 9
3.3.1轉子葉型設計 9
3.3.2轉子的干涉檢測 12
3.3.3轉子的結構設計 12
3.4同步齒輪設計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設計 21
第四章 羅茨鼓風機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
在污水處理中常用的污水曝氣設備無油螺桿鼓風機，在選擇無油螺桿鼓風機的型號時，要知道風機所需要的壓力和風量根據風機樣本上的選型性能表來選擇對應的型號。風機的壓力即是污水曝氣池中水的深度加上一米（要考慮到風機壓力的損耗），通常也是設計師所說的水深即使風機的壓力，當風機的工作環境如溫度濕度大氣壓力以及海拔高度等不同時，無油螺桿鼓風機的性能也會發生變化，例如在我國的西藏地區使用時，設計選型時就不能直接使用風機選型性能表上的性能參數，而要根據實際使用狀態將無油螺桿鼓風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下得參數，然后在進行選擇相適應的型號。 風機的轉速高低和風機壓力大高低又決定了風機的噪音值大小和風機質量的問題，風機轉速和壓力越高風機的噪音也就越高。風機的轉速又是決定風機風量大小的因素，同種型號風機的轉速越高風機的風量和噪音就越大，同種型號同樣轉速配套同樣大的電機，壓力越高風機的風量也就越小，同種型號同樣的風量，在不同的壓力下，壓力越起鼓量越小，壓力越小風量越大。所以客戶在咨詢風機的時候要告訴廠家的壓力和風量這2個因素。羅茨風機的壓力是靠風機的阻力來決定的，當管道中得阻力越大羅茨風機的壓力也就隨著增大，可以是客戶所看到羅茨風機上壓力表的數值也就是管道中阻力的數值，如果外界沒有給羅茨風機施加阻力那么羅茨風機也就沒有了壓力。可以說羅茨風機就像彈簧那樣，當你越用力按時，那么當你松開時它彈跳的也就越高。羅茨風機的壓力是隨著外界對它的阻力從而變化的，當超過電機的負荷時，電機會出現自動停車，這是電機的熱保護，也就超過了風機的負荷，這樣必須要更換大型號的電機。 羅茨風機工作原理簡述：
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錦工