CN101082339A - 一种螺杆式空压机的螺杆型线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺杆式空压机的螺杆型线，其中一根螺杆的齿形为三头的阳螺杆，另一根螺杆的齿形为六头的阴螺杆；用在双螺杆空压机中密封线较短，密封性能好；输出流量和输出压力成倍增加，效率高，噪声小；螺杆曲线简单，加工方便，加工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及机械零件设计加工技术领域，特别地，涉及一种螺杆式空压机的螺杆型线。
背景技术
现有的所有双螺杆空压机均为多头的，齿形复杂。比如，有的是四齿对六齿，有的是五齿对六齿。每个齿均由多达七段曲线组成，如德国的GHH型线和台湾的复盛型线。由于其头数多，曲线复杂，故加工复杂，加工量大，且所有现有的双螺杆空压机的排量均不大，虽然能连续输气，流量脉动小，终究输出压力较低，比流量较小，整机效率较低。
本发明的齿形与上述各种齿形相比，比流量和比功率成倍增大，而加工仍较方便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种螺杆式空压机的螺杆型线，其一根螺杆的齿形为六头的，另一根为三头的。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种螺杆式空压机的螺杆型线，螺杆空压机包括两根螺杆，其中一根螺杆为三头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆；六头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周均匀分布，其中一头由径向直线ab、广义摆线bc、圆弧线cd和齿顶圆弧线de顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线de是以o1为圆心的圆弧，圆弧线cd是以p点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之二，p点位于直线o1c的延长线上；三头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周对称分布，其中一头由齿根圆弧线e’d’、广义摆线d’c’、包络线c’b’、广义摆线b’a’、圆弧线a’f’和广义摆线f’g’顺序连接而成；其中，齿根圆弧线e’d’是以o2为圆心的圆弧，圆弧线a’f’是以q点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之一，q点位于直线o2a’上。三头螺杆上圆弧e’d’的弧度是六头螺杆上圆弧de的弧度的两倍。
进一步地，所述六头螺杆的径向直线ab也可为圆弧、二次曲线、摆线或渐开线；进一步地，所述六头螺杆齿形的导程是三头螺杆导程的两倍；所述六头螺杆的广义摆线bc也可为圆弧或椭圆弧，其在三头螺杆上对应的共轭曲线则为包络线a’b’。
本发明的有益效果是：密封线较短，密封性能好；比流量和比功率成倍增加，效率高，运转平稳，噪声小；螺杆曲线简单，加工方便，加工成本低；螺杆可以高速运转。
附图说明
图1是本发明六头螺杆的径向截面图；
图2是本发明三头螺杆的径向截面图；
图3是图1和图2所示的两个螺杆作滚动时啮合状态图；
图4是图1和图2所示的两个螺杆作滚动时啮合曲线图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
本发明的螺杆空压机包括两根螺杆，其中一根螺杆为三头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆。
图1示出了本发明六头螺杆径向截面的形状，六头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周均匀分布，其中一头由径向直线ab、广义摆线bc、圆弧线cd和齿顶圆弧线de顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线de是以o1为圆心的圆弧，圆弧线cd是以p点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之二，p点位于直线o1c的延长线上；齿顶圆弧线de的半径和弧度均可调，径向直线ab的长度可调，ab也可为圆弧、二次曲线、摆线、渐开线或其他曲线，也可省略，广义摆线bc也可为圆弧或椭圆弧。
图2示出了本发明三头螺杆径向截面的形状，三头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周对称分布，其中一头由齿根圆弧线e’d’、广义摆线d’c’、包络线c’b’、广义摆线b’a’、圆弧线a’f’和广义摆线f’g’顺序连接而成；其中，齿根圆弧线e’d’是以o2为圆心的圆弧，圆弧线a’f’是以q点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之一，q点位于直线o 2a’上。
当三头螺杆和六螺杆以2∶1的速比绕各自的圆心转动时，六头螺杆上广义摆线bc是三头螺杆上的a’点在六头螺杆上形成的共轭曲线，六头螺杆上径向直线ab是三头螺杆上的包络线b’c’在六头螺杆上形成的共轭曲线，三头螺杆上广义摆线a’b’和c’d’分别是六头螺杆上的b点和a点在三头螺杆上形成的共轭曲线，广义摆线f’g’是六头螺杆上的d点在三头螺杆上形成的共轭曲线，圆弧线a’f’是六头螺杆上的圆弧线cd在三头螺杆上形成的共轭曲线。
三头螺杆上圆弧d’e’的弧度是六头螺杆上圆弧de的弧度的两倍。
六头螺杆齿形的导程是三头螺杆的两倍，两螺杆旋向相反。
图3示出了本发明的两螺杆对应的啮合关系，六头螺杆齿顶圆de对应的啮合曲线是三头螺杆的齿根圆d’e’，三头螺杆上点a’对应于六头螺杆上广义摆线bc，六头螺杆上点b和点a分别对应于三头螺杆上广义摆线a’b’和广义摆线c’d’，六头螺杆上的d点对应于三头螺杆上广义摆线f’g’，六头螺杆上径向直线ab对应于三头螺杆上的包络线b’c’。
如图4所示，当两螺杆相对滚动时，六头螺杆就会在三头螺杆上形成空间啮合曲线，三头螺杆也会在六头螺杆上形成相应的啮合曲线。由于转动是连续的，两条啮合曲线阻断了空压机的输入腔和输出腔，且不断地向前推进，从而产生压缩流体。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1、一种螺杆式空压机的螺杆型线，空压机包括两根螺杆，一根螺杆为三头螺杆，另一根螺杆为六头螺杆；其特征在于，
六头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周均匀分布，其中一头由径向直线ab、广义摆线bc、圆弧线cd和齿顶圆弧线de顺序连接而成；其中，齿顶圆弧线de是以o1为圆心的圆弧，圆弧线cd是以p点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之二，p点位于直线o1c的延长线上。
三头螺杆的每头螺杆的齿形相同，且沿圆周对称分布，其中一头由齿根圆弧线e’d’、广义摆线d’c’、包络线c’b’、广义摆线b’a’、圆弧线a’f’和广义摆线f’g’顺序连接而成；其中，齿根圆弧线e’d’是以o2为圆心的圆弧，圆弧线a’f’是以q点为圆心的圆弧，其半径为六头螺杆的齿顶圆半径和三头螺杆的齿根圆半径之和的三分之一，q点位于直线o2a’上。
三头螺杆上圆弧e’d’的弧度是六头螺杆上圆弧de的弧度的两倍。
2、根据权利要求1所述的螺杆式空压机的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆的径向直线ab也可为圆弧、二次曲线、摆线或渐开线。
3、根据权利要求1所述的螺杆式空压机的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆齿形的导程是双头螺杆导程的两倍。
4、根据权利要求1所述的螺杆式空压机的螺杆型线，其特征在于，所述六头螺杆的广义摆线bc也可为圆弧或椭圆弧，其在三头螺杆上对应的共轭曲线则为包络线a’b’。
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