本书全面回顾了分子真空泵的发展历史，系统阐述了分子真空泵抽气理论与结构设计方法，介绍了新技术在分子真空泵设计中的应用。全书共9章，包括牵引分子泵、涡轮分子泵、复合分子泵的结构特点、设计理论，参数化设计、转子系统动力学分析、多学科协同优化设计方法在分子真空泵结构设计、性能优化方面的应用，分子真空泵关键零部件制造与装配、维护保养和维修等内容。
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第1章 绪论 1
1.1 分子泵的发展回顾 2
1.1.1 牵引分子泵的发明与改进 2
1.1.2 涡轮分子泵的发明与发展 4
1.1.3 复合分子泵的出现与应用 9
1.1.4 分子泵在中国的发展 12
1.2 新技术在分子泵上的应用 14
1.2.1 磁悬浮分子泵 14
1.2.2 气体静压轴承与陶瓷转子分子泵 18
1.2.3 低温型分子泵 20
1.2.4 抽除反应生成物分子泵 22
1.2.5 极高真空分子泵 22
1.2.6 现代牵引分子泵 23
1.3 分子泵的最新进展 26
参考文献 27
第2章 牵引分子泵 29
2.1 牵引分子泵的结构与抽气性能 29
2.2 多槽螺旋式牵引分子泵抽气性能计算 35
2.2.1 物理模型 35
2.2.2 分子流态下多槽牵引通道抽气性能计算 36
2.2.3 黏滞流态下多槽牵引通道抽气性能计算 42
2.2.4 多槽螺旋式牵引分子泵抽气性能算法改进 46
2.2.5 多槽螺旋式牵引分子泵几何参数对抽气性能的影响 48
2.3 盘式牵引泵抽气性能计算 57
2.3.1 牵引盘结构与牵引槽型线 57
2.3.2 盘式牵引泵抽气性能的简化算法 59
2.3.3 牵引盘几何参数对抽气性能的影响 60
2.4 牵引分子泵过渡流态下抽气性能的计算 62
2.4.1 稀薄气体过渡流态的模拟方法 63
2.4.2 筒式牵引泵抽气性能的DSMC 65
2.4.3 盘式牵引泵抽气性能的DSMC 75
参考文献 89
第3章 涡轮分子泵 92
3.1 涡轮分子泵的结构与抽气性能 92
3.2 单级涡轮叶列抽气性能的计算模型 94
3.2.1 涡轮叶列的抽气机理 94
3.2.2 单级涡轮叶列的抽气性能 96
3.2.3 单级涡轮叶列气体分子传输概率计算方法 98
3.3 蒙特卡罗法对单级涡轮叶列抽气性能的分析 103
3.3.1 蒙特卡罗法计算模型 103
3.3.2 涡轮叶列传输概率计算程序 109
3.3.3 计算结果及其分析 110
3.4 多级涡轮叶列组合抽气性能的计算模型 130
3.5 涡轮分子泵抽气性能的计算 132
3.6 涡轮分子泵抽气性能计算方法改进及其软件化 136
3.6.1 单级涡轮叶列正、反向传输概率与叶列参数关系的数学表达 136
3.6.2 单级涡轮叶列传输概率的积分均值法 138
3.6.3 涡轮分子泵抽气性能计算结果与误差评价 139
3.6.4 涡轮分子泵抽气性能计算软件 140
3.7 涡轮分子泵电动机功率的计算 142
3.8 前级泵的选择 143
3.9 涡轮分子泵研究方向 144
参考文献 144
第4章 复合分子泵 147
4.1 复合分子泵抽气性能计算模型的程序化 148
4.2 复合分子泵涡轮级-筒式牵引级的级间过渡 149
4.2.1 短齿涡轮叶列过渡结构与抽气性能 150
4.2.2 牵引盘式过渡结构与抽气性能 154
4.2.3 大螺旋牵引槽过渡结构与抽气性能 156
4.2.4 三种过渡结构与抽气性能的比较 157
4.3 复合分子泵筒式牵引级间隙泄漏的限制 159
4.3.1 复合分子泵筒式牵引级泄漏通道的阻挡结构 159
4.3.2 复合分子泵筒式牵引级分段式螺旋槽结构 161
参考文献 164
第5章 复合分子泵结构的参数化设计 165
5.1 复合分子泵的结构设计方法 166
5.1.1 复合分子泵结构与性能指标 166
5.1.2 涡轮级结构设计与参数计算 168
5.1.3 筒式牵引级结构设计与参数计算 171
5.1.4 复合分子泵的支承、润滑、冷却 173
5.2 复合分子泵参数化建模 175
5.2.1 复合分子泵零部件参数化建模流程 175
5.2.2 尺寸驱动零部件模型库构建 176
5.2.3 程序驱动零部件建模 180
5.3 复合分子泵参数化设计软件 181
5.3.1 SolidWorks软件的二次开发流程 181
5.3.2 SolidWorks应用程序接口 183
5.3.3 SolidWorks二次开发中的关键技术 185
5.3.4 参数化设计软件结构与功能 187
5.3.5 参数化设计软件开发与应用实例 189
参考文献 200
第6章 复合分子泵转子系统动力学分析 202
6.1 转子动力学及其在分子泵研究中的应用 203
6.2 复合分子泵转子系统结构分析与几何建模 205
6.2.1 复合分子泵转子系统结构 205
6.2.2 建模准备 207
6.2.3 几何模型的建立过程 208
6.3 复合分子泵转子系统模态分析 210
6.3.1 分析软件的选取与分析内容 210
6.3.2 模型前处理 211
6.3.3 复合分子泵转子系统模态分析方法 219
6.3.4 轴承支承刚度对模态特性的影响 225
6.4 复合分子泵转子系统的谐响应分析 230
6.4.1 谐响应分析的实现 230
6.4.2 集中力载荷作用下转子系统稳定性分析 232
6.4.3 接触载荷作用下转子系统稳定性分析 236
6.4.4 压力载荷作用下动叶列可靠性分析 239
6.5 复合分子泵转子系统瞬态动力学分析 241
6.5.1 瞬态分析的实现 242
6.5.2 瞬态结果分析 243
参考文献 247
第7章 分子泵多学科协同优化设计 249
7.1 多学科协同优化设计平台组成 250
7.2 多学科协同优化设计目标与实现方法 252
7.2.1 多学科设计优化建模技术 253
7.2.2 多学科设计优化方法 254
7.2.3 多学科协同优化设计平台的集成技术 255
7.3 多学科协同优化设计平台开发 258
参考文献 260
第8章 分子泵关键零部件制造与装配 261
8.1 整体动叶列制造技术 261
8.1.1 动叶列的结构形式 261
8.1.2 整体动叶列的制造 262
8.1.3 整体动叶列的检测 264
8.2 涡轮静叶列的制造 266
8.3 牵引筒的精密磨削 269
8.3.1 碳纤维增强塑料的制备 269
8.3.2 碳纤维增强塑料的加工方法 269
8.3.3 牵引筒的测量技术 271
8.4 分子泵装配 271
8.4.1 装配工艺分析 272
8.4.2 分子泵零件清洗工艺 274
8.4.3 分子泵动叶列组件动平衡 275
8.4.4 分子泵装配质量的控制 276
参考文献 277
第9章 分子泵的维护保养和维修 278
9.1 分子泵的维护保养 278
9.1.1 概述 278
9.1.2 分子泵的工程分类 279
9.1.3 分子泵的维护与保养方法 280
9.2 分子泵的维修 291
9.2.1 分子泵的维修分类与维修流程 291
9.2.2 特殊类分子泵的维修与拆卸 294
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