0 ICS 23.140 J 72 备案号： 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 JB/T 8941.12021 代替 JB/T 8941.11999 一般用途罗茨鼓风机 第 1 部分：技术条件 Roots type blowers for general purpose Part 1：Specification 2021-05-06 发布 2021-10-01 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 中 华 人 民 共 和 国 机械行业标准 一般用途罗茨鼓风机 第1部分：技术条件 JB/T 8941.12021 * 机械工业出版社出版发行 北京市百万庄大街 22 号 邮政编码： * 210mm297mm0.5 印张15 千字 2021 年 10 月第 1 版第 1 次印刷 定价：12.00 元 * 书号： 网址：http：/ 编辑部（010） 直销中心（010） 封面无防伪标均为盗版 专有 侵权必究 JB/T 8941.12021 I 目 次 前言II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 要求 2 4.1 设计基本要求. 2 4.2 性能要求. 2 4.3 制造要求. 2 4.4 装配要求. 3 5 试验方法 4 6 检验规则 4 7 标志、包装与保管 4 8 保证期 4 表 1 容积流量、容积比能的允许偏差. 2 表 2 错边量限值. 3 表 3 零部件清洁度限值. 3 JB/T 8941.12021 II 前 言 JB/T 8941一般用途罗茨鼓风机分为两个部分： 第1部分：技术条件； 第2部分：性能试验方法。 本部分为JB/T 8941的第1部分。 本部分按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本部分代替JB/T 8941.11999一般用途罗茨鼓风机 第1部分：技术条件 ，与JB/T 8941.11999 相比主要技术变化如下： 范围中“输送空气和中性无毒气体”改为“输送空气和中性无毒、无爆炸性气体” ， “进气温度 不高于40”改为“进气温度应不高于45” ； 将规范性引用文件中的“GB/T 机电产品包装通用技术条件”改为“JB/T 6444 风机包装 通用技术条件” ； 增加了“标准容积流量”的定义； 将“使用寿命不少于10年”改为“使用寿命不少于15年” ； 将“同步齿轮应按使用寿命不低于25 000 h设计”改为“同步齿轮应按使用寿命不低于40 000 h 设计” ； 将“同步齿轮精度不低于GB/T 10095规定的7-7-7级”改为“同步齿轮精度应不低于GB/T 10095.1GB/T 10095.22008规定的6级” ； 增加了“对于叶轮直径大于750 mm的鼓风机，当轴承采用强制润滑时，应在轴承位置设置测 温元件。 ” ； 增加了“鼓风机及附件外表温度超过80时应有安全警告提示。 ” ； 增加了“一般应在鼓风机排气管路上安装逆止阀或其他装置，以防止鼓风机出口气体倒流，避 免鼓风机转子异常逆转。 ” ； 增加了“应根据装置运行要求，在鼓风机排气口(或负压鼓风机吸气口)设置卸压阀。 ” ； 增加了“应根据使用环境对噪声的要求，选用合适的消声、隔声装置。 ” ； 增加了 “采用其他润滑油或特殊轴承时， 润滑油的温度和轴承的温度均应分别满足润滑油和轴 承的使用要求。 ” ； 修订了鼓风机错边量限值根据鼓风机吸、排气口公称直径大小进行。 本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国风机标准化技术委员会（SAC/TC187）归口。 本部分起草单位：锦工鼓风机厂有限责任公司、山东省章丘鼓风机股份有限公司、锦工机械（江苏） 有限公司、南通市锦工机泵厂有限公司、山东临风科技股份有限公司（原山东省临风鼓风机有限公司） 、津 鼓风机集团有限责任公司（原天津津鼓风机有限责任公司） 、上海鼓风机厂有限公司、天津市法思特风机制 造有限公司、河北同德鼓风机有限公司、山东锦工机械有限公司。 本部分主要起草人：黄龙林、朱贵秀、周建华、高科、杜晓林、曹彭年、盖京方、李文锋、顾恒庆、 赵学录、李世英、靖相炯。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为： ZB J ； JB/T 8941.11999。 JB/T 8941.12021 1 一般用途罗茨鼓风机 第 1 部分：技术条件 1 范围 JB/T 8941 的本部分规定了一般用途罗茨鼓风机（包括单级、双级、成套的正压和负压鼓风机）的 术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、保管与保证期。 本部分适用于输送空气和中性无毒、无爆炸性气体的一般用途罗茨鼓风机（以下简称鼓风机） 。鼓 风机的进气温度应不高于 45，气体中固体微粒的含量应不大于 100 mg/m3，微粒最大尺寸应不大于鼓 风机气缸内各相对运动部件最小工作间隙的一半。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2888 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法 GB/T 10095.12008 圆柱齿轮 精度制 第 1 部分：轮齿同侧齿面偏差的定义和允许值 GB/T 10095.22008 圆柱齿轮 精度制 第 2 部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值 GB/T 13306 标牌 JB/T 6444 风机包装 通用技术条件 JB/T 8941.2 一般用途罗茨鼓风机 第 2 部分：性能试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 单级鼓风机 single-stage blower 气体经一级压缩达到升压目的的罗茨鼓风机。 3.2 双级鼓风机 double-stage blower 由两台单级鼓风机串联而成的罗茨鼓风机机组。 3.3 成套鼓风机 blower package 除鼓风机主机外，还将电动机和空气过滤器、消声器、卸压阀、逆止阀等组合在一起的罗茨鼓风机 装置。 3.4 负压鼓风机（罗茨真空泵） negative pressure blower（roots type vacuum pump） 吸气口处于负压状态，排气口直接接入大气的罗茨鼓风机。 3.5 标准容积流量 standard volume flow rate 对于正压鼓风机，为空气在标准吸气状态（绝对压力 101.3 kPa、温度 20、相对湿度 50%）和规 定的排气压力下，测得的排出气体的容积流量，再换算到标准吸气状态下的容积流量。 JB/T 8941.12021 2 对于负压鼓风机（罗茨真空泵） ，为空气在规定的吸气负压（真空度） 、吸气温度 20、相对湿度 50%、排气压力 101.3 kPa 下，测得的吸入气体的容积流量。 4 要求 4.1 设计基本要求 4.1.1 鼓风机应按整机使用寿命不少于 15 年、第一次大修前安全运行时间不少于 15 000 h 进行设计。 4.1.2 鼓风机同步齿轮应按使用寿命不低于 40 000 h 设计。 4.1.3 鼓风机同步齿轮精度应不低于 GB/T 10095.1GB/T 10095.22008 规定的 6 级。 4.1.4 应保证鼓风机同步齿轮、轴承的润滑可靠。 4.1.5 鼓风机的机壳、墙板可为整体或上下剖分的形式，均应保证机壳、墙板重新装配时能方便、准 确地对正。 4.1.6 叶轮与轴可为整体结构，也可用其他方式连接成一体，但不允许两者间有任何松动。 4.1.7 对于叶轮直径大于 750 mm 的鼓风机，当轴承采用强制润滑时，应在轴承位置设置测温元件。 4.1.8 鼓风机传动装置应有可靠的安全防护措施。 4.1.9 鼓风机及附件外表温度超过 80时应有安全警告提示。 4.1.10 一般应在鼓风机排气管路上安装逆止阀或其他装置，以防止鼓风机出口气体倒流，避免鼓风机 转子异常逆转。 4.1.11 应根据装置运行要求，在鼓风机排气口（或负压鼓风机吸气口）设置卸压阀。 4.1.12 应根据使用环境对噪声的要求，选用合适的消声、隔声装置。 4.2 性能要求 4.2.1 鼓风机的容积流量、容积比能与设计容积流量、容积比能的偏差（不包括成套鼓风机）不得超 过表 1 的规定值。 表 1 容积流量、容积比能的允许偏差 设计状态下的容积流量 m3/min 实测与设计容积流量偏差 % 实测与设计容积比能偏差 % 0.5 7 +8 0.51.5 6 +7 1.515 5 +6 15 4 +5 4.2.2 鼓风机应在规定转速、规定压力下连续运转不少于 2 h，油箱内采用普通矿物油润滑时，润滑油 温度应不高于 65，轴承部位的温度应不高于 95。采用其他润滑油或特殊轴承时，润滑油的温度和 轴承的温度均应分别满足润滑油和轴承的使用要求。 4.2.3 鼓风机支撑轴承部位的振动速度的方均根值（有效值）应不大于 11.2 mm/s。 4.3 制造要求 4.3.1 鼓风机转子应做动平衡试验，其平衡品质等级应不低于 G6.3 级。允许的质心位移按式（1）计 算： e=1 000 G/（1） JB/T 8941.12021 3 式中： G平衡品质等级； e允许的质心位移，单位为微米（m） ； 最大工作角速度，=2n/60，单位为弧度每秒（rad/s） ； n最大工作转速，单位为转每分（r/min） 。 4.3.2 水冷结构鼓风机的水腔、油冷却器和双级鼓风机的中间冷却器等水冷装置应做水压试验。试验 压力为水腔工作压力的 1.5 倍，持续 15 min，不得有渗漏现象。 4.3.3 鼓风机不应有油、水的相互渗漏和外泄现象。 4.3.4 同步齿轮和同步齿轮副的制造精度应符合 GB/T 10095.1GB/T 10095.22008 的规定。 4.3.5 鼓风机及其配套件的外表面不允许有锈迹、碰伤。油漆表面不应有漏涂、堆漆、流挂、鼓泡、 裂纹、皱皮、剥落及色差明显等现象。 4.4 装配要求 4.4.1 鼓风机零部件必须经制造厂检验部门检验合格，外购件、外协件须有合格证或质量证明文件并 经制造厂检验合格，零部件清洗干净且油路畅通后方可进行装配。 4.4.2 应保证齿轮定位准确可靠，互换性好。 4.4.3 鼓风机主动叶轮与从动叶轮的间隙、叶轮与机壳的间隙、叶轮端面与墙板的间隙应符合图样规定。 4.4.4 鼓风机外露零部件结合处应平整。机壳与墙板的结合处，剖分的机壳、墙板的结合处，墙板与 油箱的结合处错边量不得超过表 2 的规定。 表 2 错边量限值 单位为毫米 鼓风机吸、排气口公称直径 错边量限值 200 3 4 350 5 4.4.5 鼓风机清洁度检查部位： a）齿轮箱（主油箱） ：包括油箱内腔、齿轮及齿轮箱内其他零部件。若齿轮箱兼作油箱，润滑油应 包括在内； b）副油箱：包括油箱内腔及润滑油； c）轴承组件：包括轴承座、轴承盖内壁、轴承及润滑油（脂） 。 4.4.6 鼓风机清洁度检查方法： 将指定为检查对象的产品可拆部分拆开，用干净毛刷、汽油（或煤油）逐件分别清洗要求检查的部 位，将清洗液分别用滤纸过滤，然后烘干，将异物分别称重，异物的毫克数即为该零部件的清洁度。 4.4.7 鼓风机清洁度应符合表 3 的规定。 表 3 零部件清洁度限值 叶轮直径 mm 齿轮箱（主油箱）清洁度 mg 副油箱清洁度 mg 单个轴承组清洁度 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 试验方法 5.1 鼓风机性能试验应按 JB/T 8941.2 的规定进行。 5.2 鼓风机噪声应在安装了进、出口消声器的情况下，按照 GB/T 2888 的规定进行测定。 6 检验规则 6.1 鼓风机性能试验分为型式试验和出厂试验。 6.2 鼓风机型式试验检查项目包括温度、压力、流量、转速、轴功率、容积比能、容积效率、振动、 噪声、外观质量和机械运行状态。 6.3 鼓风机出厂试验检查项目包括温度、压力、流量、转速、振动、外观质量和机械运行状态。 6.4 鼓风机型式试验应从额定排气压力的 1/4 以下开始，双级鼓风机型式试验从额定排气压力的 1/2 以下开始，包括额定压力在内，测定不少于 5 个排气压力的 5 组试验数据。 6.5 鼓风机型式试验后应绘制性能曲线图和噪声频谱分析图。 6.6 鼓风机在新产品试制阶段，或因材料、结构改变后可能影响其性能时，应做型式试验。 7 标志、包装与保管 7.1 应在鼓风机醒目位置固定产品标牌和其他指示牌。标牌应符合 GB/T 13306 的规定。 7.2 鼓风机标牌的内容应包括： a）制造厂商名称； b）产品名称； c）产品型号； d）主要性能参数； e）出厂日期及编号； f）产品执行标准编号。 7.3 鼓风机应按装箱单规定的编号、项目、件数进行包装。 7.4 鼓风机的包装应符合 JB/T 6444 的规定。在包装前，鼓风机吸气口、排气口应用防水、防尘材料 封严。 7.5 鼓风机及其配套件应放置在干燥、通风良好、无有害气体的库房或有遮盖的场所进行保管，保证 产品无锈蚀，无霉损。 8 保证期 在需方遵守鼓风机保管、安装、使用、维护规定的条件下，质量保证期为从鼓风机投入使用时算起 12 个月，或者自鼓风机出厂之日起 18 个月，以先到日期为准。 专有 侵权必究 * 书号： 定价： 12.00 元 JB/T 8941.12021
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摘 要
罗茨风机是一种容积式压缩机，属于旋转机械，具有结构简单、风机内腔不需要润滑油、运转平稳、性能稳定等优点，已被广泛应用于石化、建材、电力、冶炼、化肥、矿山、港口、轻纺、食品、造纸、水产养殖和污水处理、环保产业等诸多领域。
罗茨鼓风机的结构主要是有一对腰形渐开线转子、齿轮、轴承、密封和机壳等部件组成。
关键字：罗茨鼓风机、转子、设计、绘图
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, 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 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1罗茨鼓风机的构成及特点 1
1.2罗茨鼓风机的工作原理 2
1.3罗茨鼓风机的应用领域 4
第二章 总体方案设计 5
2.1设计要求 5
2.2方案设计 5
第三章 罗茨鼓风机主要部件设计 6
3.1电动机的选择 6
3.1.1选择电动机类型 6
3.1.2电动机容量的选择 6
3.1.3电动机转速的选择 6
3.2 V带传动的设计 6
3.2.1 V带的基本参数计算 6
3.2.2 带轮结构的设计 9
3.3转子设计 9
3.3.1转子叶型设计 9
3.3.2转子的干涉检测 12
3.3.3转子的结构设计 12
3.4同步齿轮设计 13
3.4.1选精度等级、材料和齿数 13
3.4.2按齿面接触疲劳强度设计 13
3.4.3按齿根弯曲强度设计 14
3.4.4几何尺寸计算 16
3.5轴及轴上零件的设计与选择 16
3.5.1传动轴的设计 16
3.5.2轴承的选择与校核 19
3.5.3键选择与校核 20
3.6缸体的设计 21
第四章 罗茨鼓风机的使用与维护 22
4.1安装注意事项 22
4.2操作使用注
在污水处理中常用的污水曝气设备无油螺杆鼓风机，在选择无油螺杆鼓风机的型号时，要知道风机所需要的压力和风量根据风机样本上的选型性能表来选择对应的型号。风机的压力即是污水曝气池中水的深度加上一米（要考虑到风机压力的损耗），通常也是设计师所说的水深即使风机的压力，当风机的工作环境如温度湿度大气压力以及海拔高度等不同时，无油螺杆鼓风机的性能也会发生变化，例如在我国的西藏地区使用时，设计选型时就不能直接使用风机选型性能表上的性能参数，而要根据实际使用状态将无油螺杆鼓风机的性能要求，换算成标准进气状态下得参数，然后在进行选择相适应的型号。 风机的转速高低和风机压力大高低又决定了风机的噪音值大小和风机质量的问题，风机转速和压力越高风机的噪音也就越高。风机的转速又是决定风机风量大小的因素，同种型号风机的转速越高风机的风量和噪音就越大，同种型号同样转速配套同样大的电机，压力越高风机的风量也就越小，同种型号同样的风量，在不同的压力下，压力越起鼓量越小，压力越小风量越大。所以客户在咨询风机的时候要告诉厂家的压力和风量这2个因素。罗茨风机的压力是靠风机的阻力来决定的，当管道中得阻力越大罗茨风机的压力也就随着增大，可以是客户所看到罗茨风机上压力表的数值也就是管道中阻力的数值，如果外界没有给罗茨风机施加阻力那么罗茨风机也就没有了压力。可以说罗茨风机就像弹簧那样，当你越用力按时，那么当你松开时它弹跳的也就越高。罗茨风机的压力是随着外界对它的阻力从而变化的，当超过电机的负荷时，电机会出现自动停车，这是电机的热保护，也就超过了风机的负荷，这样必须要更换大型号的电机。 罗茨风机工作原理简述：
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