本實(shí)用新型涉及螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子端面齒型,尤其涉及一種雙螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子型線。
背景技術(shù):
上世紀(jì) 30 年代,來(lái)自瑞典的機(jī)械師埃爾夫?林士(Alf Lysholm )受到燃?xì)廨啓C(jī)工作原理的啟發(fā)后,實(shí)用新型出了螺桿壓縮機(jī)。隨著后來(lái)社會(huì)各界認(rèn)識(shí)到了螺桿壓縮機(jī)的優(yōu)勢(shì)后,紛紛對(duì)其進(jìn)行了大量研究和財(cái)力投入,經(jīng)過(guò)隨后堅(jiān)持不懈的轉(zhuǎn)子開(kāi)發(fā)與試驗(yàn),同時(shí)不斷優(yōu)化改進(jìn)轉(zhuǎn)子型線,其性能得到大大提升。螺桿壓縮機(jī)工作的過(guò)程其實(shí)就是相互嚙合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程,因此陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子是螺桿壓縮機(jī)的最重要的部件,而決定陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子性能高低的是其軸向截面的轉(zhuǎn)子型線,它決定了壓縮機(jī)的大部分的性能參數(shù)的高低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是:用嚙合線法與幾何投影法結(jié)合研制出一種新型雙螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子齒型,其中齒型包括陽(yáng)轉(zhuǎn)子和與其相嚙合的陰轉(zhuǎn)子,它們的齒形曲線由圓弧、橢圓、橢圓弧包絡(luò)線和圓弧包絡(luò)線連接而成,具有這種齒型的壓縮機(jī),由于能使陽(yáng)轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子在工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最佳嚙合,相鄰兩段組成齒曲線在連接點(diǎn)處光滑過(guò)渡,轉(zhuǎn)子齒數(shù)比較大,可承受比較大的壓差,轉(zhuǎn)子面積利用系數(shù)比較大,接觸線較短和泄漏三角形相對(duì)較小,型線成流線型,具有好的熱力學(xué)性能,從而提高螺桿壓縮機(jī)的工作效率,并在加工過(guò)程中提高精度,延長(zhǎng)刀具的壽命。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:
雙螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的齒型,所述雙螺桿壓縮機(jī)包括陰轉(zhuǎn)子和陽(yáng)轉(zhuǎn)子,其特點(diǎn)在于,所述陰轉(zhuǎn)子的端面的各齒型由五段曲線首尾光滑連接而成,所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子的端面的各齒型由五段曲線首尾光滑連接而成,其中:所述陰轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、橢圓弧線和圓弧包絡(luò)線;所述陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、橢圓弧包絡(luò)線和圓弧包絡(luò)線。
本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子型線相比其他型線至少具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
1.由于本實(shí)用新型的陰轉(zhuǎn)子采用了比較合適的齒深半徑,齒形面積利用系數(shù)達(dá)到了56%,又達(dá)到比較好的剛性條件,陰、陽(yáng)轉(zhuǎn)子齒數(shù)分別為8齒和6齒,比較適合高壓比的場(chǎng)合;
2.由于陰轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)成流線型,減小了氣流的擾動(dòng)阻力,減少了損失,降低了噪音,提高了轉(zhuǎn)子的運(yùn)行效率;
3.型線齒面間光滑連接,型線上無(wú)尖點(diǎn),便于采用加工和檢測(cè),使得刀具壽命大大增加;
4.本實(shí)用新型利用嚙合線法對(duì)轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計(jì)與改進(jìn)與傳統(tǒng)的正向型線設(shè)計(jì)方法相比,過(guò)程變得簡(jiǎn)單,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,提高了設(shè)計(jì)效率。此外轉(zhuǎn)子型線的設(shè)計(jì)過(guò)程中,將傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)方法與基于嚙合線法的逆向設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái),能夠更好的保證轉(zhuǎn)子型線的性能。通過(guò)嚙合線調(diào)整使得轉(zhuǎn)子間接觸線長(zhǎng)度比較短,泄露三角形比較小。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的陰轉(zhuǎn)子和陽(yáng)轉(zhuǎn)子的一種實(shí)例在相互嚙合時(shí)的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型陰轉(zhuǎn)子的一個(gè)實(shí)例的齒型線示意圖。
圖3 是本實(shí)用新型陽(yáng)轉(zhuǎn)子的一個(gè)實(shí)例的齒型線示意圖。
圖中: O1是陽(yáng)轉(zhuǎn)子的軸心,O2是陰轉(zhuǎn)子的軸心;R1是陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒頂圓的半徑,R2是陰轉(zhuǎn)子齒頂圓的半徑; Mj是陽(yáng)轉(zhuǎn)子的節(jié)圓,R1j是陽(yáng)轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑;Fj是陰轉(zhuǎn)子的節(jié)圓,R2j是陰轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑,R2j= R2;A是兩轉(zhuǎn)子的中心距,A=R1j+R2j;O3是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧B2A2的中心,Ra是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧B2A2的長(zhǎng)半軸,Rb是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧B2A2的短半軸;O4是陰轉(zhuǎn)子圓弧A2D2的圓心,R4是陰轉(zhuǎn)子圓弧A2 D2的半徑;O5是陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2的圓心,R5是陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2的半徑;O6是陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2的圓心,R6是陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2的半徑;O7是陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧C1B1的圓心,R7是陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧C1B1的半徑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型雙螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的齒型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1至圖3。本實(shí)用新型的雙螺桿壓縮機(jī)的陰轉(zhuǎn)子F和陽(yáng)轉(zhuǎn)子M的轉(zhuǎn)子齒型呈不對(duì)稱型,且陰轉(zhuǎn)子F上的齒數(shù)多于陽(yáng)轉(zhuǎn)子M上的齒數(shù)。本實(shí)施例中,陽(yáng)轉(zhuǎn)子M與陰轉(zhuǎn)子F的齒數(shù)比為6:8。
根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的雙螺桿壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的齒型,所述的雙螺桿壓縮機(jī)包括陰轉(zhuǎn)子F和陽(yáng)轉(zhuǎn)子M。陰轉(zhuǎn)子F的端面的各齒型由五段曲線首尾光滑連接而成,陽(yáng)轉(zhuǎn)子M的端面的各齒型由五段曲線首尾光滑連接而成,其中:陰轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、橢圓弧線和圓弧包絡(luò)線;陽(yáng)轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、橢圓弧包絡(luò)線和圓弧包絡(luò)線。本實(shí)施例中:陰轉(zhuǎn)子各齒型的齒曲線包括順序光滑連接的:圓弧包絡(luò)線C2B2、橢圓弧B2A2、圓弧A2D2、圓弧D2E2以及圓弧E2F2;陽(yáng)轉(zhuǎn)子各齒型的齒曲線包括順序光滑連接的:圓弧C1B1、橢圓弧包絡(luò)線B1A1、圓弧包絡(luò)線A1D1、圓弧包絡(luò)線D1E1以及圓弧包絡(luò)線E1F1。
請(qǐng)配合參閱圖2。陰轉(zhuǎn)子的各齒型的齒曲線中:
圓弧包絡(luò)線C2B2是由陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧C1B1運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;
橢圓弧B2A2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O3為中心、長(zhǎng)軸為n1倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑、短軸為n2倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段橢圓弧;n1為大于0.6、小于等于0.8的正數(shù),n2為大于0.4、小于等于0.6的正數(shù),橢圓弧B2A2在起點(diǎn)B2處與圓弧包絡(luò)線C2B2光滑連接,在終點(diǎn)A2處與圓弧A2D2光滑連接;
圓弧A2D2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O4為圓心、半徑為n3倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓??;n3為大于0.6、小于等于0.8的正數(shù);圓弧A2D2在起點(diǎn)A2處與橢圓弧B2A2光滑連接,在終點(diǎn)D2處與陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2光滑連接;
圓弧D2E2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O5為圓心、半徑為n4倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓?。籲4為大于0.03、小于等于0.1的正數(shù),圓弧D2E2在起點(diǎn)D2處與圓弧A2D2光滑連接,在終點(diǎn)與E2處與陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2光滑連接;
圓弧E2F2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O6為圓心、半徑為n5倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓弧;n5為大于0.02、小于等于0.05的正數(shù),圓弧E2F2在起點(diǎn)E2處與圓弧D2E2光滑連接,在終點(diǎn)F2處與該陰轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的起點(diǎn)光滑連接。
請(qǐng)配合參閱圖3。陽(yáng)轉(zhuǎn)子的各齒型的齒曲線中:
圓弧C1B1是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O7為圓心、半徑為n6倍陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓??;n6為大于0.15、小于等于0.25的正數(shù),圓弧C1B1在起點(diǎn)C1處與該陽(yáng)轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的終點(diǎn)光滑連接,在終點(diǎn)B1與橢圓弧包絡(luò)線B1A1光滑連接;
橢圓弧包絡(luò)線B1A1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子橢圓弧B2A2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段橢圓弧包絡(luò)線;
圓弧包絡(luò)線A1D1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧A2D2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;
圓弧包絡(luò)線D1E1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;
圓弧包絡(luò)線E1F1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
在具體實(shí)施時(shí):
陰轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線C2B2是由陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陽(yáng)轉(zhuǎn)子圓弧C1B1運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓弧C1B1是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O7為圓心、半徑為n6倍陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓??;n6為大于0.15、小于等于0.25的正數(shù),圓弧C1B1在起點(diǎn)C1處與該陽(yáng)轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的終點(diǎn)光滑連接,在終點(diǎn)B1與橢圓弧包絡(luò)線B1A1光滑連接。
陰轉(zhuǎn)子的橢圓弧B2A2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O3為中心、長(zhǎng)軸為n1倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑、短軸為n2倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段橢圓弧;n1為大于0.6、小于等于0.8的正數(shù),n2為大于0.4、小于等于0.6的正數(shù),橢圓弧B2A2在起點(diǎn)B2處與圓弧包絡(luò)線C2B2光滑連接,在終點(diǎn)A2處與圓弧A2D2光滑連接;陽(yáng)轉(zhuǎn)子的橢圓弧包絡(luò)線B1A1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子橢圓弧B2A2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段橢圓弧包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧A2D2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O4為圓心、半徑為n3倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓??;n3為大于0.6、小于等于0.8的正數(shù);圓弧A2D2在起點(diǎn)A2處與橢圓弧B2A2光滑連接,在終點(diǎn)D2處與陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2光滑連接;陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線A1D1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧A2D2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧D2E2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O5為圓心、半徑為n4倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓?。籲4為大于0.03、小于等于0.1的正數(shù),圓弧D2E2在起點(diǎn)D2處與圓弧A2D2光滑連接,在終點(diǎn)與E2處與陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2光滑連接;陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線D1E1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧D2E2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧E2F2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O6為圓心、半徑為n5倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓?。籲5為大于0.02、小于等于0.05的正數(shù),圓弧E2F2在起點(diǎn)E2處與圓弧D2E2光滑連接,在終點(diǎn)F2處與該陰轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的起點(diǎn)光滑連接;陽(yáng)轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線E1F1是由陽(yáng)轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動(dòng)時(shí),相對(duì)陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2運(yùn)動(dòng)所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
這樣,螺桿壓縮機(jī)陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子的端面齒型就完全作出來(lái)了。
本實(shí)用新型適用于高壓比(高溫差)的熱泵用螺桿壓縮機(jī)。