CN109372746B - 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子 - Google Patents

一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子 Download PDF

Info

Publication number
CN109372746B
CN109372746B CN201811597186.8A CN201811597186A CN109372746B CN 109372746 B CN109372746 B CN 109372746B CN 201811597186 A CN201811597186 A CN 201811597186A CN 109372746 B CN109372746 B CN 109372746B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acb
screw rotor
bda
cycloid
normal spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811597186.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109372746A (zh
Inventor
王君
武萌
沙润东
魏蜀红
奚周瑾
崔淑洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201811597186.8A priority Critical patent/CN109372746B/zh
Publication of CN109372746A publication Critical patent/CN109372746A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109372746B publication Critical patent/CN109372746B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，螺杆转子由一对平行装配且相互啮合的螺杆转子组成，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的截面型线均只由两段曲线组成：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成；在工作过程中，左右螺杆转子可以实现正确的啮合；所提出的螺杆转子能够自由地调节齿顶、齿根和过渡段部分，使得螺杆转子的设计更加灵活，便于螺杆转子的参数化设计，同时具有设计过程简单的优点，丰富了双螺杆真空泵的型线类型。

Description

一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子
技术领域
本发明涉及双螺杆真空泵，具体涉及一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子。
背景技术
双螺杆真空泵是一种回转容积式流体机械，通过两个相互啮合的螺杆转子在泵腔内做同步异向双回转运动实现工作腔容积的周期性变化，完成气体的吸入、压缩和排出过程；其显著优点为：干式无油、运行平稳、易损件少、振动和噪音小，广泛应用于航空、电子、石化和核工业的领域。
目前传统的螺杆转子的截面型线通常由齿顶圆弧、齿根圆弧、摆线和渐开线四段曲线组成，存在的问题是：齿根圆弧与渐开线连接不光滑，在工作过程中存在不参与啮合的部分，由此截面型线所生成的螺杆转子的空间接触线不连续，导致泄漏严重；中国专利，公布号CN105332914B和CN105240277 B通过添加圆弧和圆弧包络线，实现了齿根圆弧和渐开线、齿顶圆弧和渐开线的光滑连接，但是这种设计所提出的截面型线的组成曲线数量增多，且过渡曲线位置的确定过程复杂，设计过程更加繁琐。
发明内容
为了解决现有双螺杆真空泵螺杆转子的截面型线的组成曲线数量多、截面型线设计过程繁琐的问题，同时为了丰富双螺杆真空泵螺杆转子的种类，本发明提出了一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，左螺杆转子1的左截面型线101由左正态螺线ACB与左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，并使用能够与左截面型线101正确啮合的曲线：右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成右截面型线201；使用左正态螺线ACB和右正态螺线包络线acb中矢径变化平缓的部分代替传统的截面型线中的齿顶圆弧和齿根圆弧，减少了截面型线的组成曲线数量，简化了截面型线的设计过程。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，包括：左螺杆转子1和右螺杆转子2，左螺杆转子1的左截面型线101由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：左齿根连接点A和左齿顶尖点B，左正态螺线ACB和左摆线BDA在左齿根连接点A处光滑连接；右螺杆转子2的右截面型线201由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：右齿根连接点a和右齿顶尖点b，右正态螺线包络线acb和右摆线bda在右齿根连接点a处光滑连接；
在同步异向双回转运动的工作中，左截面型线101和右截面型线201能够实现完全正确的啮合：左截面型线101上的左正态螺线ACB、左齿顶尖点B、左摆线BDA分别与右截面型线201上的右正态螺线包络线acb、右摆线bda、右齿顶尖点b相啮合。
一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，左螺杆转子1的左截面型线101的组成曲线的方程为：
左摆线BDA的参数方程为：其中，t1为角度参数，R1为齿顶圆半径，R3为齿根圆半径；
左正态螺线ACB的极坐标方程为：其中，t为极角，取值范围为：t∈[0,2π]；σ为正态尺度参数，取值范围为：/>ρACB(t)为矢径，取值范围为：ρACB(t)∈[R3,R1]，并且满足ρACB(0+α)-ρACB(0)＝δ和ρACB(2π)-ρACB(2π-α)＝δ；其中，α为齿顶部分或齿根部分的中心角，取值范围为：/>δ为齿顶部分或齿根部分的半径偏差，取值范围为：δ∈[0.001mm，0.1mm]。
一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，右螺杆转子2的右截面型线201的组成曲线的方程为：
右摆线bda的参数方程为：
右正态螺线包络线acb的参数方程为：
其中，由/>确定。
一种双螺杆真空泵，使用所述的一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子。
本发明的有益效果是：
①所提出的螺杆转子的截面型线仅由两段曲线组成，并且能够实现正确的啮合，截面型线的组成曲线数量得到极大的简化；由此截面型线所生成的螺杆转子仅由两个曲面组成。
②所提出的螺杆转子能够自由地调节齿顶、齿根和过渡段部分，使得螺杆转子的设计更加灵活，便于螺杆转子的参数化设计，有利于得到综合性能更高的螺杆转子。
附图说明
图1为左螺杆转子1的左截面型线101图
图2为右螺杆转子2的右截面型线201图
图3为左截面型线101和右截面型线201的啮合图
图4为左截面型线101和右截面型线201的包络图
图5为左螺杆转子1和右螺杆转子2的啮合图
图中：1—左螺杆转子；2—右螺杆转子；101—左截面型线；201—右截面型线；ACB—左正态螺线；BDA—左摆线；acb—右正态螺线包络线；bda—右摆线；R1—齿顶圆半径；R3—齿根圆半径；α—齿顶部分或齿根部分的中心角；
具体实施方案
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，为左螺杆转子1的左截面型线101图，由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：左齿根连接点A和左螺杆齿顶尖点B，左正态螺线ACB和左摆线BDA在左齿根连接点A点光滑连接，曲线方程如下：
1)左摆线BDA的曲线方程为：
2)左正态螺线ACB的极坐标方程为：
左正态螺线ACB的参数方程为：其中，t为极角，取值范围为：t∈[0,2π]；σ为正态尺度参数，取值范围为：/>α为齿顶部分或齿根部分的中心角，取值范围为：/>所述的左截面型线101中左正态螺线ACB的矢径的取值范围为ρACB(t)∈[R3,R1]，并且满足ρACB(0+α)-ρACB(0)＝δ和ρACB(2π)-ρACB(2π-α)＝δ；δ为齿顶部分或齿根部分的半径偏差，取值范围为：δ∈[0.001mm，0.1mm]；左正态螺线ACB中矢径变化平缓的部分作为截面型线中的齿顶圆弧和齿根圆弧，其半径变化为齿顶部分或齿根部分的半径偏差δ。
如图2所示，为右螺杆转子2的右截面型线201图，由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：右齿根连接点a和右螺杆齿顶尖点b，右正态螺线包络线acb和右摆线bda在右齿根连接点a光滑连接，生成方法和曲线方程如下：
(1)右摆线bda的曲线方程为：
(2)右正态螺线包络线acb的曲线方程为：
式中：由/>求得。
如图3所示，左截面型线101和右截面型线201的啮合图，左截面型线101和右截面型线201可实现正确的啮合。
如图4所示，为左截面型线101和右截面型线201的包络图，在同步异向双回转运动的工作中，左截面型线101和右截面型线201能够实现完全正确的啮合：左截面型线101上的左正态螺线ACB、左齿顶尖点B、左摆线BDA分别与右截面型线201上的右正态螺线包络线acb、右摆线bda、右齿顶尖点b相啮合。
如图5所示，为左螺杆转子1和右螺杆转子2啮合图，左螺杆转子1是由左截面型线101沿螺旋线展开形成的，右螺杆转子2是由右截面型线201沿螺旋线展开形成的；左螺杆转子1和右螺杆转子2均只由两个曲面组成；在两个螺杆转子做同步异向双回转运动时，能满足对应齿面的正确啮合，不存在干涉或者未参与啮合的部分。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (2)

1.一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，包括：左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)，其特征是：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：左齿根连接点A和左齿顶尖点B，左正态螺线ACB和左摆线BDA在左齿根连接点A处光滑连接；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：右齿根连接点a和右齿顶尖点b，右正态螺线包络线acb和右摆线bda在右齿根连接点a处光滑连接；
在同步异向双回转运动的工作中，左截面型线(101)和右截面型线(201)能够实现完全正确的啮合：左截面型线(101)上的左正态螺线ACB、左齿顶尖点B、左摆线BDA分别与右截面型线(201)上的右正态螺线包络线acb、右摆线bda、右齿顶尖点b相啮合；
左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的组成曲线的方程为：
左摆线BDA的参数方程为：
其中，t1为角度参数，R1为齿顶圆半径，R3为齿根圆半径；
左正态螺线ACB的极坐标方程为：
其中，t为极角，取值范围为：t∈[0,2π]；σ为正态尺度参数，取值范围为：ρACB(t)为矢径，取值范围为：ρACB(t)∈[R3,R1]，并且满足ρACB(0+α)-ρACB(0)＝δ和ρACB(2π)-ρACB(2π-α)＝δ；其中，α为齿顶部分或齿根部分的中心角，取值范围为：/>δ为齿顶部分或齿根部分的半径偏差，取值范围为：δ∈[0.001mm，0.1mm]；
右螺杆转子(2)的右截面型线(201)的组成曲线的方程为：
右摆线bda的参数方程为：
右正态螺线包络线acb的参数方程为：
其中，由/>确定。
2.一种双螺杆真空泵，其特征是：使用如权利要求1所述的一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子。
CN201811597186.8A 2018-12-26 2018-12-26 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子 Active CN109372746B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811597186.8A CN109372746B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811597186.8A CN109372746B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109372746A CN109372746A (zh) 2019-02-22
CN109372746B true CN109372746B (zh) 2023-11-24

Family

ID=65371553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811597186.8A Active CN109372746B (zh) 2018-12-26 2018-12-26 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109372746B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW400417B (en) * 1999-09-29 2000-08-01 Sunny King Machinery Co Ltd Gear tooth shape for matching spiral rotors
JP2005163566A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Shigeyoshi Osada ねじローター歯形の改良
CN104776027A (zh) * 2013-04-26 2015-07-15 巫修海 严格密封型干式螺杆真空泵螺杆转子型线
CN205388015U (zh) * 2015-11-09 2016-07-20 中国石油大学(华东) 一种双螺杆真空泵的全光滑的螺杆转子及其真空泵
DE102016216279A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Leybold Gmbh Vakuumpumpen-Schraubenrotor
CN209180010U (zh) * 2018-12-26 2019-07-30 中国石油大学(华东) 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW400417B (en) * 1999-09-29 2000-08-01 Sunny King Machinery Co Ltd Gear tooth shape for matching spiral rotors
JP2005163566A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Shigeyoshi Osada ねじローター歯形の改良
CN104776027A (zh) * 2013-04-26 2015-07-15 巫修海 严格密封型干式螺杆真空泵螺杆转子型线
CN205388015U (zh) * 2015-11-09 2016-07-20 中国石油大学(华东) 一种双螺杆真空泵的全光滑的螺杆转子及其真空泵
DE102016216279A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Leybold Gmbh Vakuumpumpen-Schraubenrotor
CN209180010U (zh) * 2018-12-26 2019-07-30 中国石油大学(华东) 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

Also Published As

Publication number Publication date
CN109372746A (zh) 2019-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108050069B (zh) 一种低泄漏的全光滑的螺杆转子
CN103195716A (zh) 一种新型齿形螺杆型线
CN107023480B (zh) 一种全光滑的双螺杆液体泵螺杆转子
CN110821835A (zh) 一种双螺杆真空泵的锥形螺杆转子
CN107084131B (zh) 一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子
CN107023484B (zh) 一种不对称的螺杆转子
CN109372746B (zh) 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子
CN105484999B (zh) 一种密封的单头螺旋螺杆及其双螺杆
CN107989792B (zh) 一种全光滑的螺杆转子
CN207864160U (zh) 一种全光滑的螺杆转子
CN108087264B (zh) 无脉动高阶椭圆形凸轮泵
CN117307483A (zh) 一种涡旋压缩机的变截面涡旋齿及其型线设计方法
CN101550935A (zh) 双螺杆压缩机螺杆转子齿形
CN100360808C (zh) 一种不等齿数的大流量高压三螺杆泵的螺杆齿形
CN110878754A (zh) 一种罗茨真空泵的两叶转子型线
CN108757447B (zh) 一种分段圆弧型罗茨转子及其型线设计方法
CN212508795U (zh) 一种双螺杆泵的多点啮合螺杆转子
CN206801869U (zh) 一种不对称的螺杆转子
CN106948863B (zh) 一种全光滑的不对称双爪转子
CN108757439B (zh) 一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子及其设计方法
CN210889307U (zh) 一种四螺杆泵的螺杆型线
CN210218092U (zh) 一种双螺杆泵的大流量螺杆转子
CN205478297U (zh) 螺杆压缩机转子
CN209180010U (zh) 一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子
CN111734632B (zh) 双螺杆转子组及真空泵

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant