无油涡旋真空泵作为一种清洁无油的真空获得设备,它以体积小、机构紧凑、噪声低、运行平稳等优点广泛的应用于各个行业。在以往的生物制品行业与半导体行业中,油蒸汽污染与工艺系统返油一直给用户使用造成困扰。而无油涡旋真空泵不需要更换真空泵油,并且其运转振动小、运行平稳、能耗低、重量轻,突破了普通油封机械真空泵的使用范围限制。在很多领域中,已经逐步取代了普通的油封机械真空泵。本课题建立了无油涡旋真空泵的三维实体模型,并利用ANSYS有限元分析软件对动涡盘进行模拟和仿真,获得涡旋干式真空泵运转稳定后的转子体温度分布,以及其在运转过程中产生的形变和外部激励响应等重要信息。在本课题的研究过程中,作者首先对涡旋干式真空泵的基础理论进行了细致研究和调研,阐述了涡旋机械的发展历史,以及涡旋真空泵的产生及对各行业的普遍影响。并对目前双级无油涡旋真空泵的整体结构、啮合原理、运行特点以及应用场合进行了详细的讨论;之后,作者应用三维设计软件结合涡旋泵实体及设计参数对整个涡旋泵进行了三维建模。并对转子模型进行反复修改得到了适合有限元分析的几何模型,进而结合绝热壁面热力学边界条件下真空涡旋泵流场区域的CFD模拟分析结果,通过与流场的壁面耦合获得不同时刻转子壁面的节点温度作为循环加载的边界条件,在此基础上模拟了涡旋真空泵转子体的温度分布,分析体温度变化对转子整体的应力与应变的影响规律,以及气体力、温度场以及惯性力共同耦合作用下动涡盘的应力与应变结果,得到实际工作状态下的变形情况;最后,对动涡盘进行模态分析,提取转子前六阶模态的固有频率和振型,为瞬态动力学分析提供数据基础。以轴向气体力为输入载荷,对转子进行谐响应分析,分析转子在轴向气体力作用下所发生的形变规律,规避转子因受迫振动而导致泵腔内的间隙尺寸过大的现象。