CN114320912A - 一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线 - Google Patents

一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,包括一对始终平行、相互啮合的阴转子和阳转子,阴转子和阳转子的端面型线相为共轭曲线,阳转子包括中心对称的三个阳转子齿,每个阳转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阳转子齿的齿型轮廓线包括九段首尾光滑连接的阳齿曲线,阴转子包括中心对称的五个阴转子齿,每个阴转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阴转子齿的齿型之间轮廓线包括九段首尾光滑连接的阴齿曲线。本发明既能满足转子啮合又能满足转子齿间容积最优越密封性,有助于双螺杆之间形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,能明显提高密封效果,有利于减少齿面磨损,提高压缩机效率。

Description

一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线
技术领域
本发明属于压缩机部件领域,特别涉及压缩机和真空泵转子技术领域,尤其涉及一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线。
背景技术
螺杆压缩机按运行方式分可分为无油螺杆压缩机和喷油螺杆压缩机两类,无油是指气体在压缩时不与润滑油接触,这种压缩机在运行时两螺杆不直接接触,而是由阳螺杆通过同步齿轮带动阴螺杆旋转,同步齿轮既传递动力,又使两转子间保持间隙,螺杆压缩机的工作原理可分为吸气、压缩和排气三个过程,随着转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环;对于螺杆压缩机转子型线的要求,主要是在齿间容积之间有优越的密封性能,因为这些齿间容积是实现气体压缩的工作腔。对螺杆压缩机性能有重大影响的转子型线要素有接触线、泄露三角形、封闭容积和齿间面积等。无油双螺杆压缩机现在主要用于鼓风机以及真空泵技术领域,作为其压缩气体提供气源或者抽真空的核心零部件,其中,螺杆的型线对螺杆压缩机的效率、性能、体积以及噪声有着决定性的影响,故螺杆型线的研究在螺杆压缩机的发展过程中始终是一个关键问题。从制造、运转角度考虑,还要求转子型线便于加工制造,具有良好的啮合特性,较小的气体动力损失,以及在高温和受力的情况下,具有小的热变形和弯曲变形等。
现有螺杆型线通常由四段或者六段曲线首尾相接组成,这些曲线称之为组成齿曲线,常用组成齿曲线主要有点、直线、摆线、圆弧、椭圆及抛物线等,这使得转子齿轮的密封为线密封,从而导致密封效果差、效率低、噪声大等问题。且现在无油双螺杆压缩机很多都采用对称型线,其中,齿顶中心线两边的型线完全相同时称之为对称型线,反之,称之为非对称型线。非对称型线又包含单边非对称型线和双边非对称型线,只在节圆的一边有型线且型线不对称的称为单边非对称型线,在节圆内外都分布有型线且型线不对称称为双边非对称型线。现有的双边非对称型线有CF齿形型线,阴阳螺杆齿数比5:6,两转子的圆周速度都能接近最佳速度工作,面积利用系数较大。为保障双螺杆压缩机的性能,螺杆型线除应满足啮合原理,不仅要保障转子连续稳定运转外,还应该满足以下的基本要求:既具有充分大的转子齿间容积,其基元容积气密性好,各种效率高,还要使转子具有稳定的传动特性,热变形性能好,足够强度和刚度的良好加工工艺性能,而引起无油双螺杆压缩机齿间容积间泄露的因素之一是转子运行过程中的泄露三角形,一般对称型线的泄露三角形是非对称型线的10倍,从而相对于非对称型线,对称型线存在基元容积间的压差大,面积利用率小,密封效果差,泄漏量和噪声大等问题,从而降低了压缩机的效率,并且对称型线的转子体积较非对称型线的转子大,增加了制造成本以及布置空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,根据本发明的有助于双螺杆之间形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,满足转子齿间容积最优越密封性,能明显提高密封效果,有利于减少齿面磨损,提高压缩机效率。为了实现上述目的,本发明采用以下技术效果:
根据本发明的一个方面,提供了一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,所述双边非对称转子型线包括一对始终平行、相互啮合的阴转子和阳转子,所述阴转子和阳转子的端面型线相为共轭曲线,其特征在于:所述阳转子包括中心对称的三个阳转子齿,每个阳转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阳转子齿的齿型轮廓线包括九段首尾光滑连接的阳齿曲线,所述阴转子包括中心对称的五个阴转子齿,每个阴转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阴转子齿的齿型之间轮廓线包括九段首尾光滑连接的阴齿曲线;所述阳齿曲线的线型和阴齿曲线的线型线均为圆弧和圆弧包络线,其中圆弧曲线与对应的圆弧包络线互为共轭曲线。
上述方案进一步优选的,所述阳转子齿和阴转子齿相互啮合时,同一转子上的各段啮合曲线的起始点和终止点均顺滑相切过渡,使阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在阴转子或阳转子上给定其中一个齿曲线方程,根据啮合定律和共轭原理确定各段啮合曲线在首尾的起始点和终止点保证相切,在给定的齿曲线方程中求出与之啮合的共轭齿曲线方程,阴转子和阳转子以自身的中心转动时,阴转子上形成的齿曲线相对于阳转子转动时形成一簇曲线,求取以阴转子或阳转子的曲线簇方程,阴转子和阳转子每一个转角位置,由于阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在曲线族中的任意一条齿曲线上找出一条与齿曲线共轭的包络曲线,在给定的齿曲线方程求取共轭曲线。上述方案进一步优选的,
所述阳齿曲线包括首尾光滑连接的第一段圆弧包络线、第二段圆弧包络线、第三段圆弧曲线、第四段圆弧包络线、第五段圆弧曲线、第六段圆弧包络线、第七段圆弧包络线、第八段圆弧包络线和第九段圆弧包络线;所述阴齿曲线包括首尾光滑连接的第Ⅰ段圆弧曲线、第Ⅱ段圆弧曲线、第Ⅲ段圆弧包络线、第Ⅳ段圆弧曲线、第Ⅴ段圆弧包络线、第Ⅵ段圆弧曲线、第Ⅶ段圆弧曲线、第Ⅷ段圆弧曲线和第Ⅸ段圆弧曲线;
所述阳转子的第一段圆弧包络线与阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O21为圆心,r21为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅰ段圆弧曲线在起点o处与相邻前一段的第Ⅸ段圆弧曲线光滑过渡连接,所述第Ⅰ段圆弧曲线在终点p处与所述第Ⅱ段圆弧曲线光滑过渡连接;所述阳转子的第一段圆弧包络线为对应于阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线共轭啮合原理生成,第一段圆弧包络线在起点a处与相邻前一段的第九段圆弧包络线光滑过渡连接,所述第一段圆弧包络线在终点b处与第二段圆弧包络线光滑过渡连接;所述阳转子的第二段圆弧包络线与阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O22为圆心、r22为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅱ段圆弧曲线在起点 p处与第Ⅰ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线在终点c处与第Ⅲ段包络线光滑过渡连接;所述阴转子的第二段圆弧包络线为对应于阴转子第Ⅱ段圆弧曲线共轭啮合原理生成;该第二段圆弧包络线在起点b处与第一段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,所述第二段圆弧包络线在终点c处与第三段圆弧曲线光滑过渡连接;
所述阳转子的第三段圆弧曲线与阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线互为共轭曲线,所述阳转子的第三段圆弧曲线为以阳转子的节圆外部O13为圆心、r13为半径的一段圆弧曲线,所述第三段圆弧包络线在起点b处与第三段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,所述第三段圆弧包络线在终点d处与第四段圆弧包络线光滑过渡连接;;所述阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线为对应于阳转子的第三段圆弧曲线共轭啮合原理生成,该第Ⅲ段包络线在起点q处与第Ⅱ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,所述第Ⅲ段包络线在终点r处与第Ⅳ段圆弧曲线光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线的终点、第Ⅲ段包络线的起点分别与所述第六段圆弧包络线的峰点相外切连接;
所述阳转子的第四段圆弧包络线与阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O24为圆心、r24为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第四段圆弧包络线为对应于阴转子第Ⅳ段圆弧曲线共轭啮合原理生成,该第四段圆弧包络线在起点d处与第三段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,所述第四段圆弧包络线在终点e处与第五段圆弧包络线光滑过渡连接;所述第Ⅳ段圆弧曲线在起点r处与第Ⅲ段包络线的终点光滑过渡连接,所述第Ⅳ段圆弧曲线终点s处与第Ⅴ段圆弧包络线光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线的终点、第Ⅲ段包络线的起点分别与所述第六段圆弧包络线的峰点相外切连接;
所述阳转子的第五段圆弧曲线与阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线互为共轭曲线,所述阳转子的第五段圆弧曲线为以阳转子的节圆外部O15为圆心、r15为半径的一段圆弧曲线,该第五段圆弧包络线在起点e处与第四段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,所述第五段圆弧包络线在终点e处与第六段圆弧包络线光滑过渡连接;所述阴转子第Ⅴ段圆弧包络线为对应于阳转子第五段圆弧曲线共轭啮合原理生成,所述第Ⅴ段包络线在起点s处与第Ⅳ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,该第Ⅴ段包络线在终点t处与第Ⅵ段圆弧曲线光滑过渡连接;
所述阳转子的第六段圆弧包络线与阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线、互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O26为圆心、r26为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第六段圆弧包络线、为对应于阴转子第Ⅵ段圆弧曲线、共轭啮合原理生成,所述第六段圆弧包络线、在起点f处与第五段圆弧包络线、的终点光滑过渡连接,所述第六段圆弧包络线、在终点g 处与第七段圆弧包络线、光滑过渡连接,所述第Ⅵ段圆弧曲线、在起点t处与第Ⅴ段包络线、的终点光滑过渡连接,所述Ⅵ段圆弧曲线、在终点u处与第Ⅶ段圆弧曲线、光滑过渡连接;所述第六段圆弧包络线、的终点处分别与第Ⅱ段圆弧曲线、的终点和第Ⅲ段包络线、的起点相切连接;
所述阳转子的第七段圆弧包络线、与阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线、互为共轭曲线所述阳转子第七段圆弧包络线、、为对应于阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线、共轭啮合原理生成;所述阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线、为以阴转子的节圆外部 O27为圆心、r27为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅶ段圆弧曲线、在起点u处与第Ⅵ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,该第Ⅶ段圆弧曲线、在终点v处与第Ⅷ段圆弧曲线、光滑过渡连接,所述第七段段圆弧包络线、在起点f处与第六段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,该七段段圆弧包络线在终点g处与第八段圆弧包络线光滑过渡连接;
所述阳转子的第八段圆弧包络线与阴转子第Ⅷ段圆弧曲线互为共轭曲线,所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O28为圆心、r28为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅷ段圆弧曲线在起点v处与第Ⅶ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,该第Ⅷ段圆弧曲线在终点w处与第Ⅸ段圆弧曲线光滑过渡连接,所述阳转子第八段圆弧包络线为对应于阴转子第Ⅷ段圆弧曲线共轭啮合原理生成,所述第八段圆弧包络线在起点h处与第七段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,该第八段段圆弧包络线在终点i处与第九段圆弧包络线光滑过渡连接;
所述阳转子的第九段圆弧包络线与阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线为以阴转子的节圆外部O29为圆心、r29为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅸ段圆弧曲线在起点w处与第Ⅷ段圆弧曲线的终点光滑过渡连接,该第Ⅸ段圆弧曲线在终点x处与该阴转子相邻后一段的第Ⅰ段圆弧曲线光滑过渡连接;所述阳转子的第九段圆弧包络线为对应于阴转子第Ⅸ段圆弧曲线共轭啮合原理生成,在起点i处和终点j处分别与之前圆弧包络线和第一段圆弧包络线光滑过渡连接,所述第九段圆弧包络线在起点i 处与第八段圆弧包络线的终点光滑过渡连接,该第九段圆弧包络线在终点j 处与该阳转子相邻后一段的第一段圆弧包络线光滑过渡连接。
上述方案进一步优选的,所述阳转子的第一段圆弧包络线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000051
式1-1中:xab、yop分别是第一段圆弧包络线上的坐标数值,θop是第一段圆弧包络线(a-b)对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的圆弧上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线的半径,
Figure RE-GDA0003510940450000052
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线形成曲线簇中θop角度对应曲线的转角参数,θop0是阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的初始角度,θop1是对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的终止角度,k21、m21为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000061
式1-2中:xop、yop分别是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线上的坐标数值,θop是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线的半径,k21和m21为对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线的初始常数;
所述阳转子的第二段圆弧包络线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000062
式1-3中:xbc、ybc分别是阳转子是第二段圆弧包络线上的坐标数值,θpq是阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000063
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线形成曲线簇中θpq角度对应曲线的转角参数,r22为对应阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线的半径,θpq0是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线的初始角度,θpq1是对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线的终止角度,k22、k23、k24为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅱ段圆弧曲线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000064
式1-4中:xpq、yqp分别是第Ⅱ段圆弧曲线上的坐标数值,θpq是第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)上任意一点的角度,r22为对阴转子齿圆弧曲线的半径,k22、m22为对应第Ⅱ段圆弧曲线的初始常数,δ是传动比系数。
上述方案进一步优选的,所述第三段圆弧曲线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000065
式1-5中:xcd、ycd分别是阳转子第三段圆弧曲线上的坐标数值,θcd是阳转子的第三段圆弧曲线上任意一点的角度,r13为阳转子的第三段圆弧曲线的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线的初始常数;
所述阴转子第Ⅲ段包络线(q-r)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000071
式1-6中:xqr、yqr分别是阴转子的第Ⅲ段包络线上的坐标数值,θcd是阳转子第三段圆弧曲线上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000072
是表示处于运动状态阳转子第三段圆弧曲线形成曲线簇中θcd角度对应曲线的转角参数,r13为阳转子第三段圆弧曲线的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线的初始常数,δ是传动比系数;
所述阳转子第四段圆弧包络线(d-e)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000073
式1-7中:xde、yde分别是阳转子的第四段圆弧包络线、上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000074
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、形成曲线簇中θrs角度对应曲线的转角参数,r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、的半径,θrs0是阴转子第Ⅳ段圆弧曲线、的初始角度,θrs1是对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、的终止角度,k24为对应阴转子第Ⅳ段圆弧曲线、的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000075
式1-8中:xrs、yrs分别是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线、上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线上任意一点的角度,r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线的半径,k24为对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线的初始常数。
上述方案进一步优选的,所述阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000081
式1-9中:xef、yef分别是阳转子第五段圆弧曲线上的坐标数值,θef是阳转子第五段圆弧曲线上任意一点的角度,r15为阳转子第五段圆弧曲线的半径,θef0是阳转子第五段圆弧曲线的初始角度,θef1是对应阳转子第五段圆弧曲线的终止角度,m15、k15为对应阴转子齿圆弧的初始常数;
所述阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000082
式1-10中:xst、yst分别是阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线上的坐标数值,θef是阳转子的第五段圆弧曲线上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000083
是表示处于运动状态阳转子的第五段圆弧曲线形成曲线簇中θef角度对应曲线的转角参数,r15为阳转子的第五段圆弧曲线的半径,θef0是阳转子的第五段圆弧曲线的初始角度,θef1是阳转子的第五段圆弧曲线的终止角度,m15、k15为对应阳转子第五段圆弧曲线的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数。
上述方案进一步优选的,所述第六段圆弧包络线的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000084
式1-11中:xfg、yfg分别是阳转子的第六段圆弧包络线上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000085
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线形成曲线簇中θtu角度对应曲线的转角参数;r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的半径,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的初始角度,θtu1是阴转子第Ⅵ段圆弧曲线的终止角度,m26、k26为对应阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;所述第Ⅵ段圆弧曲线的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000086
式1-12中:xtu、ytu分别是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线上任意一点的角度,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的初始角度,θtu1是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的终止角度,r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线的半径,m16、k16为阴转子第Ⅵ段圆弧曲线的初始常数。
上述方案进一步优选的,所述第七段圆弧包络线(g-h)的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000091
式1-13中:xgh、ygh分别是第七段圆弧包络线上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000092
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线形成曲线簇中θuv角度对应曲线的转角参数,θuv0是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线的半径,m27、k27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线的初始常数,a 为啮合中心距,δ是传动比系数;所述阴螺杆第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000093
式1-4中:xuv、yuv分别是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线上任意一点的角度,θuv0是阴转子第Ⅶ段圆弧曲线的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线的半径,m17、k17为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线的初始常数,δ是传动比系数。
上述方案进一步优选的,所述阳转子第八段圆弧包络线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000094
式1-15中:xhi、yhi分别是阳转子的第八段圆弧包络线上的坐标数值,θvw是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线上任意一点的角度,r28为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线的半径,
Figure RE-GDA0003510940450000095
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线形成曲线簇中θvw角度对应曲线的转角参数,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的初始角度,θvw1是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线的终止角度,m28、k28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000101
式1-16中:xvw、yvw分别是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线上任意一点的角度,r28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的半径,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的初始角度,θvw1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的终止角度,m28、k28为对应阴转子第Ⅷ段圆弧曲线的初始常数。
上述方案进一步优选的,所述阳转子的第九段圆弧包络线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000102
式1-17中:xij、yij分别是阳转子的第九段圆弧包络线上的坐标数值,θwx是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的终止角度,r29为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线的半径,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
第Ⅸ段圆弧曲线的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000103
式1-18中:xwx、ywx分别是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的终止角度,r19为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线的半径。
综上所述,本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下技术效果:
(1)、本发明阴转子(阴螺杆)和阳转子(阳螺杆)之间均完全实现“曲面对曲面”的密封,有助于形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,提高压缩机效率。另外,还改善了转子的加工性能,便于采用滚削法加工,具有更好的综合性。
(2)、本发明阴采用九段曲线更有助于减小通过接触线的泄露,且均采用圆弧曲线和圆弧包络线等组成,这种改变可以使转子齿面由“线”密封改进为“带”密封,能明显提高密封效果,还有利于减少齿面磨损。
(3)、本发明既能满足转子啮合又能满足转子齿间容积最优越密封性,所采用的型线有助于双螺杆之间形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,能明显提高密封效果,有利于减少齿面磨损,提高压缩机效率
附图说明
图1是本发明的螺杆外壳的结构示意图;
图2是本发明的螺杆压缩机的工作原理与流程示意图;
图3是本发明的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线的端面的型线结构示意图;
图4是本发明的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线的端面的啮合线示意图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
结合图1、图2所示,所示,根据本发明的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,而对于螺杆压缩机的工作过程可分为吸气、压缩和排气三个过程,随着螺杆压缩机的转子旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环,其工作循环过程结合图1和图2所示,首先,在吸气过程:螺杆安装在外壳内,外壳示意图如图1所示,外壳在进气端和排气端布置有特定形状的进气口1、排气口2和气端封气板3;在图2中,可以看出转子工作循环的流程和步骤,阴螺杆输入按顺时针方向旋转,阳螺杆按逆时针方向旋转,图2(a)示出吸气过程即将开始时转子的位置;在这一时刻,这对齿轮前端的型线完全啮合,且即将与吸气孔口连通;随着转子开始运动,由于齿的一端逐渐脱离啮合而形成了齿间容积,这个齿间容积的扩大,在其内部形成一定的真空,从而齿间容积又仅与吸气口连通,因此,气体便在压差作用下流入其中。如图2(b)阴影部分所示,在随后的转子旋转过程中,阳转子齿不断从阴转子的齿槽中脱出来,齿间容积不断扩大,并在吸气孔口保持连通。吸气过程结束时的转子位置如图2(c)所示,其最显著的特征是齿间容积达到最大值,随着转子的旋转,所研究的齿间容积不会再增加,齿间容积在此位置与吸气孔口断开,转子开始进入进气端封气板,吸气过程结束。其次,压缩过程:图2(d)和(f)示出螺杆压缩机的压缩过程,图2(d) 示出压缩过程即将开始时转子位置,此时,气体被转子齿和外壳包围在一个封闭的空间中,齿间容积由于转子齿的啮合就要开始减小,随着转子的旋转,齿间容积由于转子齿的啮合而不断减小。被密封在齿间容积中气体所占据的体积也随之减小,导致压力升高,从而实现气体的压缩过程。如图2(d)阴影部分所示。压缩过程可一直维持到齿间容积即将与排气孔口连通之前,如图2(f)阴影部分所示。最后,排气过程:图2(e)示出螺杆压缩机的排气过程,齿间容积与排气孔口连通后,即开始排气过程。随着齿间容积的不断缩小,具有排气压力的气体逐渐通过排气孔口被排出。这个过程一直持续到齿末端的型线完全啮合,图2(e)阴影部分所示。此时,齿间容积内的气体,通过排气孔口完全排出,封闭的齿间容积的体积将变为零。
由图1和图2所示,本发明的双螺杆压缩机双边非对称转子型线包括一对始终平行、相互啮合的阴转子(阴螺杆)和阳转子(阳螺杆),如图3所示,所述阴转子100和阳转子200的端面型线相为共轭曲线,所述阳转子100包括中心对称的三个阳转子齿,所述阳齿曲线分布于阳转子齿的齿峰所在的阳顶圆201内部,每个阳转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阳转子齿的齿型轮廓线包括九段首尾光滑连接的阳齿曲线,所述阴转子包括中心对称的五个阴转子齿,每个阴转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阴转子齿的齿型之间轮廓线包括九段首尾光滑连接的阴齿曲线,所述阴齿曲线分布于阴转子齿的齿峰所在的阴顶圆202内部;所述阳齿曲线的线型和阴齿曲线的线型线均为圆弧和圆弧包络线,其中圆弧曲线与对应的圆弧包络线互为共轭曲线。在本发明中,所述阳转子齿和阴转子齿相互啮合时,为保证阴阳转子啮合的同时其齿间容积之间又有优越的密封性能,为此,同一转子上的各段啮合曲线的起始点和终止点均顺滑相切过渡,使阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在阴转子或阳转子上给定其中一个齿曲线方程,根据啮合定律和共轭原理确定各段啮合曲线在首尾的起始点和终止点保证相切(即斜率相同),在给定的齿曲线方程中求出与之啮合的共轭齿曲线方程,阴转子和阳转子以自身的中心转动时,阴转子上形成的齿曲线相对于阳转子转动时形成一簇曲线,求取以阴转子或阳转子的曲线簇方程,阴转子和阳转子每一个转角位置,由于阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在曲线族中的任意一条齿曲线上找出一条与齿曲线共轭的包络曲线,在给定的齿曲线方程求取共轭曲线,最终可获得既能满足转子啮合又能满足转子齿间容积最优越密封性的阴阳转子型线;所述阳齿曲线包括首尾光滑连接的第一段圆弧包络线a-b、第二段圆弧包络线b-c、第三段圆弧曲线c-d、第四段圆弧包络线d-e、第五段圆弧曲线e-f、第六段圆弧包络线f-g、第七段圆弧包络线g-h、第八段圆弧包络线h-i和第九段圆弧包络线i-j;所述阴齿曲线包括首尾光滑连接的第Ⅰ段圆弧曲线o-p、第Ⅱ段圆弧曲线p-q、第Ⅲ段圆弧包络线q-r、第Ⅳ段圆弧曲线r-s、第Ⅴ段圆弧包络线s-t、第Ⅵ段圆弧曲线t-u、第Ⅶ段圆弧曲线u-v、第Ⅷ段圆弧曲线v-w和第Ⅸ段圆弧曲线w-x;其啮合线如表1、图3和图4所示,其组成齿曲线和啮合线列于表1中。
表1转子型线的组成齿曲线
Figure RE-GDA0003510940450000131
在本发明中,通常将节圆外具有凸齿的转子成为阳螺杆(阳转子),将节圆内具有凹齿的转子成为阴螺杆(阳转子),由图1、图2和表1所示,当两螺杆的转子相对啮合滚动时,由于转动时连续的,螺杆的转子啮合曲线阻断了螺杆压缩机的输入腔和输出腔,且不断地向前推进,从而排出型腔内的气体。本专利采用阳螺杆的阳转子齿数为3、阴螺杆的阴转子齿数为5的组合,可保证阴阳螺杆均具有较好的强度和刚度,同时可使基元容积间的压差减小,吸排气孔口面积增大,有利于压缩机效率的提高,转子型线相互啮合形成长度较短的连续啮合线,转子型线齿间面积增大,较大的齿间面积使泄露量占的份额相对减小,效率得到提高。在本发明中,所述阳齿曲线的线型和阴齿曲线的线型线均由圆弧和圆弧包络线,其中圆弧曲线与对应的圆弧包络线互为共轭曲线,型线呈流线型,在阴阳螺杆间均完全实现“曲面对曲面”的密封,有助于形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,提高压缩机效率。另外,还改善了转子的加工性能,便于采用滚削法加工,具有更好的综合性。
在本发明中,如表1、图3、图4所示,所述阳转子的第一段圆弧包络线 a-b与阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p为以阴转子的节圆外部O21为圆心,r21为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅰ段圆弧曲线o-p在起点o处与相邻前一段的第Ⅸ段圆弧曲线w-x光滑过渡连接,所述第Ⅰ段圆弧曲线o-p在终点p处与所述第Ⅱ段圆弧曲线p-q光滑过渡连接;所述阳转子的第一段圆弧包络线a-b为对应于阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p共轭啮合原理生成,第一段圆弧包络线a-b在起点a处与相邻前一段的第九段圆弧包络线i-j光滑过渡连接,所述第一段圆弧包络线a-b 在终点b处与第二段圆弧包络线b-c光滑过渡连接;所述阳转子的第二段圆弧包络线b-c与阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线p-q互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线p-q为以阴转子的节圆外部O22为圆心、r22为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅱ段圆弧曲线p-q在起点p处与第Ⅰ段圆弧曲线o-p的终点光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线p-q在终点c处与第Ⅲ段包络线q-r光滑过渡连接;所述阴转子的第二段圆弧包络线b-c为对应于阴转子第Ⅱ段圆弧曲线p-q共轭啮合原理生成;该第二段圆弧包络线b-c在起点b处与第一段圆弧包络线a-b的终点光滑过渡连接,所述第二段圆弧包络线b-c在终点c 处与第三段圆弧曲线c-d光滑过渡连接。所述阳转子的第三段圆弧曲线c-d与阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线q-r互为共轭曲线,所述阳转子的第三段圆弧曲线c-d为以阳转子的节圆外部O13为圆心、r13为半径的一段圆弧曲线,所述第三段圆弧包络线b-c在起点b处与第三段圆弧包络线b-c的终点光滑过渡连接,所述第三段圆弧包络线c-d在终点d处与第四段圆弧包络线d-e光滑过渡连接;;所述阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线q-r为对应于阳转子的第三段圆弧曲线c-d共轭啮合原理生成,该第Ⅲ段包络线q-r在起点q处与第Ⅱ段圆弧曲线p-q的终点光滑过渡连接,所述第Ⅲ段包络线q-r在终点r处与第Ⅳ段圆弧曲线r-s光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线p-q的终点、第Ⅲ段包络线q-r的起点分别与所述第六段圆弧包络线f-g的峰点相外切连接;所述阳转子的第四段圆弧包络线d-e与阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s为以阴转子的节圆外部O24为圆心、r24为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第四段圆弧包络线d-e为对应于阴转子第Ⅳ段圆弧曲线r-s共轭啮合原理生成,该第四段圆弧包络线d-e在起点d 处与第三段圆弧包络线c-d的终点光滑过渡连接,所述第四段圆弧包络线d-e 在终点e处与第五段圆弧包络线e-f光滑过渡连接;所述第Ⅳ段圆弧曲线r-s 在起点r处与第Ⅲ段包络线q-r的终点光滑过渡连接,所述第Ⅳ段圆弧曲线 r-s在终点s处与第Ⅴ段圆弧包络线s-t光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线 p-q的终点、第Ⅲ段包络线q-r的起点分别与所述第六段圆弧包络线f-g的峰点相外切连接;所述阳转子的第五段圆弧曲线e-f与阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线s-t互为共轭曲线,所述阳转子的第五段圆弧曲线e-f为以阳转子的节圆外部O15为圆心、r15为半径的一段圆弧曲线,该第五段圆弧包络线e-f在起点e处与第四段圆弧包络线d-e的终点光滑过渡连接,所述第五段圆弧包络线e-f在终点e处与第六段圆弧包络线f-g光滑过渡连接;所述阴转子第Ⅴ段圆弧包络线s-t为对应于阳转子第五段圆弧曲线e-f共轭啮合原理生成,所述第Ⅴ段包络线s-t在起点s处与第Ⅳ段圆弧曲线r-s的终点光滑过渡连接,该第Ⅴ段包络线s-t在终点t处与第Ⅵ段圆弧曲线t-u光滑过渡连接;所述阳转子的第六段圆弧包络线f-g与阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u为以阴转子的节圆外部O26为圆心、 r26为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第六段圆弧包络线f-g为对应于阴转子第Ⅵ段圆弧曲线t-u共轭啮合原理生成,所述第六段圆弧包络线f-g在起点f处与第五段圆弧包络线e-f的终点光滑过渡连接,所述第六段圆弧包络线f-g在终点g处与第七段圆弧包络线g-h光滑过渡连接,所述第Ⅵ段圆弧曲线t-u在起点t处与第Ⅴ段包络线s-t的终点光滑过渡连接,所述Ⅵ段圆弧曲线t-u在终点u处与第Ⅶ段圆弧曲线u-v光滑过渡连接;所述第六段圆弧包络线f-g的终点处分别与第Ⅱ段圆弧曲线p-q的终点和第Ⅲ段包络线q-r的起点相切连接;所述阳转子的第七段圆弧包络线g-h与阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v互为共轭曲线所述阳转子第七段圆弧包络线g-h为对应于阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v共轭啮合原理生成;所述阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v 为以阴转子的节圆外部O27为圆心、r27为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅶ段圆弧曲线u-v在起点u处与第Ⅵ段圆弧曲线t-u的终点光滑过渡连接,该第Ⅶ段圆弧曲线u-v在终点v处与第Ⅷ段圆弧曲线v-w光滑过渡连接,所述第七段段圆弧包络线(g-h)在起点f处与第六段圆弧包络线f-g的终点光滑过渡连接,该七段段圆弧包络线g-h在终点g处与第八段圆弧包络线h-i光滑过渡连接;所述阳转子的第八段圆弧包络线h-i与阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w互为共轭曲线,所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w为以阴转子的节圆外部O28为圆心、r28为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅷ段圆弧曲线v-w在起点v处与第Ⅶ段圆弧曲线u-v的终点光滑过渡连接,该第Ⅷ段圆弧曲线v-w在终点w处与第Ⅸ段圆弧曲线w-x光滑过渡连接,所述阳转子第八段圆弧包络线h-i为对应于阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w共轭啮合原理生成,所述第八段圆弧包络线 h-i在起点h处与第七段圆弧包络线g-h的终点光滑过渡连接,该第八段段圆弧包络线h-i在终点i处与第九段圆弧包络线i-j光滑过渡连接;所述阳转子的第九段圆弧包络线i-j与阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线w-x互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线w-x为以阴转子的节圆外部O29为圆心、r29为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅸ段圆弧曲线w-x在起点w处与第Ⅷ段圆弧曲线 v-w的终点光滑过渡连接,该第Ⅸ段圆弧曲线w-x在终点x处与该阴转子相邻后一段的第Ⅰ段圆弧曲线o-p光滑过渡连接;所述阳转子的第九段圆弧包络线i-j为对应于阴转子第Ⅸ段圆弧曲线w-x共轭啮合原理生成,在起点i处和终点j处分别与之前圆弧包络线h-i和第一段圆弧包络线a-b光滑过渡连接,所述第九段圆弧包络线i-j在起点i处与第八段圆弧包络线h-i的终点光滑过渡连接,该第九段圆弧包络线i-j在终点j处与该阳转子相邻后一段的第一段圆弧包络线a-b光滑过渡连接。在本发明中,双边非对称转子型线结构采用九段曲线更有助于减小通过接触线的泄露,且均采用圆弧曲线和圆弧包络线等组成,这种改变可以使转子齿面由“线”密封改进为“带”密封,能明显提高密封效果,还有利于减少齿面磨损。转子采用了双边非对称型线,与原始的非对称型线相比,本专利发明的型线采用齿顶圆弧既保护了圆弧包络线,又便于测量阳螺杆外径,采用齿峰圆弧把原来的“曲线对曲线”密封改为更好的“曲面对曲面”密封,采用圆弧包络线,使接触线更短,去除了阳螺杆齿根上的尖点,改善了应力集中状态,有利于承受较大的载荷。此外,避免了原始不对称型线上因为齿曲线为点或者直线引起的在啮合过程中出现瞬时啮合和瞬时脱开的泵吸作用,有利于保护已形成的气膜和降低噪声。同时减小了泄漏量,使无油双螺杆压缩机的性能得到明显改善,且噪音小,且较对称型线转子,非对称转子占用空间减小。另外,还改善了转子的加工性能,便于采用滚削法加工,具有更好的综合性。
在本发明中,如表1、图3、图4所示,所述阳转子的第一段圆弧包络线 (a-b)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000171
式1-1中:xab、yop分别是第一段圆弧包络线a-b上的坐标数值,θop是第一段圆弧包络线a-b对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p的圆弧上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p的半径,
Figure RE-GDA0003510940450000172
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p形成曲线簇中θop角度对应曲线的转角参数,θop0是阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p的初始角度,θop1是对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线 o-p的终止角度,k21、m21为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p的初始常数,a 为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000173
式1-2中:xop、yop分别是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p上的坐标数值,θop是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p的半径,k21和m21为对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p的初始常数;
所述阳转子的第二段圆弧包络线b-c的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000174
式1-3中:xbc、ybc分别是阳转子是第二段圆弧包络线b-c上的坐标数值,θpq是阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线p-q上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000175
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线p-q形成曲线簇中θpq角度对应曲线的转角参数,r22为对应阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线p-q的半径,θpq0是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线 o-p的初始角度,θpq1是对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线o-p的终止角度,k22、k23、 k24为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线o-p的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000181
式1-4中:xpq、yqp分别是第Ⅱ段圆弧曲线p-q上的坐标数值,θpq是第Ⅱ段圆弧曲线p-q上任意一点的角度,r22为对阴转子齿圆弧曲线的半径,k22、m22为对应第Ⅱ段圆弧曲线p-q的初始常数,δ是传动比系数
所述第三段圆弧曲线(c-d)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000182
式1-5中:xcd、ycd分别是阳转子第三段圆弧曲线c-d上的坐标数值,θcd是阳转子的第三段圆弧曲线c-d上任意一点的角度,r13为阳转子的第三段圆弧曲线c-d的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线c-d的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线c-d的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线c-d的初始常数;
所述阴转子第Ⅲ段包络线(q-r)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000183
式1-6中:xqr、yqr分别是阴转子的第Ⅲ段包络线q-r上的坐标数值,θcd是阳转子第三段圆弧曲线c-d上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000184
是表示处于运动状态阳转子第三段圆弧曲线c-d形成曲线簇中θcd角度对应曲线的转角参数,r13为阳转子第三段圆弧曲线c-d的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线c-d的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线c-d的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线c-d的初始常数,δ是传动比系数;
所述阳转子第四段圆弧包络线(d-e)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000191
式1-7中:xde、yde分别是阳转子的第四段圆弧包络线d-e上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000192
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s形成曲线簇中θrs角度对应曲线的转角参数, r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s的半径,θrs0是阴转子第Ⅳ段圆弧曲线r-s 的初始角度,θrs1是对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s的终止角度,k24为对应阴转子第Ⅳ段圆弧曲线r-s的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
在本发明中,所述阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000193
式1-8中:xrs、yrs分别是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s上任意一点的角度,r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s的半径,k24为对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线r-s的初始常数;
在本发明中,所述阳转子的第五段圆弧曲线e-f的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000194
式1-9中:xef、yef分别是阳转子第五段圆弧曲线e-f上的坐标数值,θef是阳转子第五段圆弧曲线e-f上任意一点的角度,r15为阳转子第五段圆弧曲线 e-f的半径,θef0是阳转子第五段圆弧曲线e-f的初始角度,θef1是对应阳转子第五段圆弧曲线e-f的终止角度,m15、k15为对应阴转子齿圆弧的初始常数;
所述阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000195
式1-10中:xst、yst分别是阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线s-t上的坐标数值,θef是阳转子的第五段圆弧曲线e-f上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000196
是表示处于运动状态阳转子的第五段圆弧曲线e-f形成曲线簇中θef角度对应曲线的转角参数, r15为阳转子的第五段圆弧曲线e-f的半径,θef0是阳转子的第五段圆弧曲线e-f 的初始角度,θef1是阳转子的第五段圆弧曲线e-f的终止角度,m15、k15为对应阳转子第五段圆弧曲线e-f的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数。
在本发明中,所述第六段圆弧包络线f-g的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000201
式1-11中:xfg、yfg分别是阳转子的第六段圆弧包络线f-g上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000202
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u形成曲线簇中θtu角度对应曲线的转角参数; r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u的半径,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u 的初始角度,θtu1是阴转子第Ⅵ段圆弧曲线t-u的终止角度,m26、k26为对应阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅵ段圆弧曲线t-u的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000203
式1-12中:xtu、ytu分别是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u上任意一点的角度,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u的初始角度,θtu1是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u的终止角度,r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线t-u的半径,m16、k16为阴转子第Ⅵ段圆弧曲线t-u 的初始常数。
在本方发明中,所述第七段圆弧包络线g-h的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000204
式1-13中:xgh、ygh分别是第七段圆弧包络线g-h上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v上任意一点的角度,
Figure RE-GDA0003510940450000205
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v形成曲线簇中θuv角度对应曲线的转角参数,θuv0是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线u-v的半径,m27、k27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线u-v的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴螺杆第Ⅶ段圆弧曲线u-v的参数满足:
Figure RE-GDA0003510940450000211
式1-14中:xuv、yuv分别是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v上任意一点的角度,θuv0是阴转子第Ⅶ段圆弧曲线u-v的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线u-v的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线u-v的半径,m17、k17为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线u-v 的初始常数,δ是传动比系数。
在本发明中,所述阳转子第八段圆弧包络线h-i的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000212
式1-15中:xhi、yhi分别是阳转子的第八段圆弧包络线h-i上的坐标数值,θvw是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w上任意一点的角度,r28为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w的半径,
Figure RE-GDA0003510940450000213
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w形成曲线簇中θvw角度对应曲线的转角参数,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w 的初始角度,θvw1是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w的终止角度,m28、k28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000214
式1-16中:xvw、yvw分别是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w上任意一点的角度,r28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w的半径,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w的初始角度,θvw1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线v-w的终止角度,m28、k28为对应阴转子第Ⅷ段圆弧曲线v-w的初始常数。
在本发明中,所述阳转子的第九段圆弧包络线(i-j)的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000221
式1-17中:xij、yij分别是阳转子的第九段圆弧包络线i-j上的坐标数值,θwx是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x的终止角度, r29为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线w-x的半径,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅸ段圆弧曲线w-x的参数方程满足:
Figure RE-GDA0003510940450000222
式1-18中:xwx、ywx分别是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x的终止角度, r19为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线w-x的半径。
在本发明中,为保证阴转子100和阳转子200之间的相对运动,齿面间总保持有一定的间隙。因此,理论上的接触线就转化为实际中的间隙带,缩短了转子间的啮合线长度,从而减少了气体通过间隙带的泄露。本发明的阴阳螺杆的阳转子齿和阴转子齿之间型线相互一一对应啮合形成啮合线,啮合曲线线的之间保证了气密性,啮合线如3和图4所示,该型线均为圆弧和圆弧包络线,其中圆弧曲线与对应的圆弧包络线互为共轭曲线等,型线呈流线型,在阴阳螺杆间均完全实现“曲面对曲面”的密封,有助于形成流体动力润滑气膜,降低通过接触线的横向泄露,提高压缩机效率。另外,还改善了转子的加工性能,便于采用滚削法加工,具有更好的综合性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,所述双边非对称转子型线包括一对始终平行、相互啮合的阴转子和阳转子,所述阴转子和阳转子的端面型线相为共轭曲线,其特征在于:所述阳转子包括中心对称的三个阳转子齿,每个阳转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阳转子齿的齿型轮廓线包括九段首尾光滑连接的阳齿曲线,所述阴转子包括中心对称的五个阴转子齿,每个阴转子齿的齿型相同且呈圆周均匀分布,每个阴转子齿的齿型之间轮廓线包括九段首尾光滑连接的阴齿曲线;所述阳齿曲线的线型和阴齿曲线的线型线均为圆弧和圆弧包络线,其中圆弧曲线与对应的圆弧包络线互为共轭曲线。
2.根据权利要求1所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳转子齿和阴转子齿相互啮合时,同一转子上的各段啮合曲线的起始点和终止点均顺滑相切过渡,使阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在阴转子或阳转子上给定其中一个齿曲线方程,根据啮合定律和共轭原理确定各段啮合曲线在首尾的起始点和终止点保证相切,在给定的齿曲线方程中求出与之啮合的共轭齿曲线方程,阴转子和阳转子以自身的中心转动时,阴转子上形成的齿曲线相对于阳转子转动时形成一簇曲线,求取以阴转子或阳转子的曲线簇方程,阴转子和阳转子每一个转角位置,由于阳齿曲线的型线和阴齿曲线的型线之间的接触点为公法线经过的节点,在曲线族中的任意一条齿曲线上找出一条与齿曲线共轭的包络曲线,在给定的齿曲线方程求取共轭曲线。
3.根据权利要求2所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳齿曲线包括首尾光滑连接的第一段圆弧包络线(a-b)、第二段圆弧包络线(b-c)、第三段圆弧曲线(c-d)、第四段圆弧包络线(d-e)、第五段圆弧曲线(e-f)、第六段圆弧包络线(f-g)、第七段圆弧包络线(g-h)、第八段圆弧包络线(h-i)和第九段圆弧包络线(i-j);所述阴齿曲线包括首尾光滑连接的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)、第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)、第Ⅲ段圆弧包络线(q-r)、第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)、第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)、第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)、第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)、第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)和第Ⅸ段圆弧曲线(w-x);
所述阳转子的第一段圆弧包络线(a-b)与阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p) 互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)为以阴转子的节圆外部O21为圆心,r21为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)在起点o处与相邻前一段的第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)光滑过渡连接,所述第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)在终点p处与所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)光滑过渡连接;所述阳转子的第一段圆弧包络线(a-b)为对应于阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)共轭啮合原理生成,第一段圆弧包络线(a-b)在起点a处与相邻前一段的第九段圆弧包络线(i-j)光滑过渡连接,所述第一段圆弧包络线(a-b)在终点b处与第二段圆弧包络线(b-c)光滑过渡连接;所述阳转子的第二段圆弧包络线(b-c)与阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)为以阴转子的节圆外部O22为圆心、r22为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)在起点p处与第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的终点光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)在终点c处与第Ⅲ段包络线(q-r)光滑过渡连接;所述阴转子的第二段圆弧包络线(b-c)为对应于阴转子第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)共轭啮合原理生成;该第二段圆弧包络线(b-c)在起点b处与第一段圆弧包络线(a-b)的终点光滑过渡连接,所述第二段圆弧包络线(b-c)在终点c处与第三段圆弧曲线(c-d)光滑过渡连接;
所述阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)与阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线(q-r)互为共轭曲线,所述阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)为以阳转子的节圆外部O13为圆心、r13为半径的一段圆弧曲线,所述第三段圆弧包络线((b-c)在起点b处与第三段圆弧包络线(b-c)的终点光滑过渡连接,所述第三段圆弧包络线(c-d)在终点d处与第四段圆弧包络线(d-e)光滑过渡连接;;所述阴转子的第Ⅲ段圆弧包络线(q-r)为对应于阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)共轭啮合原理生成,该第Ⅲ段包络线(q-r)在起点q处与第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的终点光滑过渡连接,所述第Ⅲ段包络线(q-r)在终点r处与第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的终点、第Ⅲ段包络线(q-r)的起点分别与所述第六段圆弧包络线(f-g)的峰点相外切连接;
所述阳转子的第四段圆弧包络线(d-e)与阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)为以阴转子的节圆外部O24为圆心、r24为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第四段圆弧包络线(d-e)为对应于阴转子第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)共轭啮合原理生成,该第四段圆弧包络线(d-e)在起点d处与第三段圆弧包络线(c-d)的终点光滑过渡连接,所述第四段圆弧包络线(d-e)在终点e处与第五段圆弧包络线(e-f)光滑过渡连接;所述第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)在起点r处与第Ⅲ段包络线(q-r)的终点光滑过渡连接,所述第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)在终点s处与第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)光滑过渡连接,所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的终点、第Ⅲ段包络线(q-r)的起点分别与所述第六段圆弧包络线(f-g)的峰点相外切连接;
所述阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)与阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)互为共轭曲线,所述阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)为以阳转子的节圆外部O15为圆心、r15为半径的一段圆弧曲线,该第五段圆弧包络线(e-f)在起点e处与第四段圆弧包络线(d-e)的终点光滑过渡连接,所述第五段圆弧包络线(e-f)在终点e处与第六段圆弧包络线(f-g)光滑过渡连接;所述阴转子第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)为对应于阳转子第五段圆弧曲线(e-f)共轭啮合原理生成,所述第Ⅴ段包络线(s-t)在起点s处与第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的终点光滑过渡连接,该第Ⅴ段包络线(s-t)在终点t处与第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)光滑过渡连接;
所述阳转子的第六段圆弧包络线(f-g)与阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)为以阴转子的节圆外部O26为圆心、r26为半径的一段圆弧曲线,所述阳转子第六段圆弧包络线(f-g)为对应于阴转子第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)共轭啮合原理生成,所述第六段圆弧包络线(f-g)在起点f处与第五段圆弧包络线(e-f)的终点光滑过渡连接,所述第六段圆弧包络线(f-g)在终点g处与第七段圆弧包络线(g-h)光滑过渡连接,所述第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)在起点t处与第Ⅴ段包络线(s-t)的终点光滑过渡连接,所述Ⅵ段圆弧曲线(t-u)在终点u处与第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)光滑过渡连接;所述第六段圆弧包络线(f-g)的终点处分别与第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的终点和第Ⅲ段包络线(q-r)的起点相切连接;
所述阳转子的第七段圆弧包络线(g-h)与阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)互为共轭曲线所述阳转子第七段圆弧包络线(g-h)为对应于阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)共轭啮合原理生成;所述阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)为以阴转子的节圆外部O27为圆心、r27为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)在起点u处与第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的终点光滑过渡连接,该第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)在终点v处与第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)光滑过渡连接,所述第七段段圆弧包络线(g-h)在起点f处与第六段圆弧包络线(f-g)的终点光滑过渡连接,该七段段圆弧包络线(g-h)在终点g处与第八段圆弧包络线(h-i)光滑过渡连接;
所述阳转子的第八段圆弧包络线(h-i)与阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)互为共轭曲线,所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)为以阴转子的节圆外部O28为圆心、r28为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)在起点v处与第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的终点光滑过渡连接,该第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)在终点w处与第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)光滑过渡连接,所述阳转子第八段圆弧包络线(h-i)为对应于阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)共轭啮合原理生成,所述第八段圆弧包络线(h-i)在起点h处与第七段圆弧包络线(g-h)的终点光滑过渡连接,该第八段段圆弧包络线(h-i)在终点i处与第九段圆弧包络线(i-j)光滑过渡连接;
所述阳转子的第九段圆弧包络线(i-j)与阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)互为共轭曲线,所述阴转子的第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)为以阴转子的节圆外部O29为圆心、r29为半径的一段圆弧曲线,所述第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)在起点w处与第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的终点光滑过渡连接,该第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)在终点x处与该阴转子相邻后一段的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)光滑过渡连接;所述阳转子的第九段圆弧包络线(i-j)为对应于阴转子第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)共轭啮合原理生成,在起点i处和终点j处分别与之前圆弧包络线(h-i)和第一段圆弧包络线(a-b)光滑过渡连接,所述第九段圆弧包络线(i-j)在起点i处与第八段圆弧包络线(h-i)的终点光滑过渡连接,该第九段圆弧包络线(i-j)在终点j处与该阳转子相邻后一段的第一段圆弧包络线(a-b)光滑过渡连接。
4.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳转子的第一段圆弧包络线(a-b)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000041
式1-1中:xab、yop分别是第一段圆弧包络线(a-b)上的坐标数值,θop是第一段圆弧包络线(a-b)对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的圆弧上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的半径,
Figure RE-FDA0003510940440000042
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)形成曲线簇中θop角度对应曲线的转角参数,θop0是阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的初始角度,θop1是对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的终止角度,k21、m21为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000051
式1-2中:xop、yop分别是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)上的坐标数值,θop是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)上任意一点的角度,r21为对阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的半径,k21和m21为对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的初始常数;
所述阳转子的第二段圆弧包络线(b-c)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000052
式1-3中:xbc、ybc分别是阳转子是第二段圆弧包络线(b-c)上的坐标数值,θpq是阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000053
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)形成曲线簇中θpq角度对应曲线的转角参数,r22为对应阴转子的第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的半径,θpq0是阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的初始角度,θpq1是对应阴转子第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的终止角度,k22、k23、k24为对应阴转子的第Ⅰ段圆弧曲线(o-p)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000054
式1-4中:xpq、yqp分别是第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)上的坐标数值,θpq是第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)上任意一点的角度,r22为对阴转子齿圆弧曲线的半径,k22、m22为对应第Ⅱ段圆弧曲线(p-q)的初始常数,δ是传动比系数。
5.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述第三段圆弧曲线(c-d)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000061
式1-5中:xcd、ycd分别是阳转子第三段圆弧曲线(c-d)上的坐标数值,θcd是阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)上任意一点的角度,r13为阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的初始常数;
所述阴转子第Ⅲ段包络线(q-r)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000062
式1-6中:xqr、yqr分别是阴转子的第Ⅲ段包络线(q-r)上的坐标数值,θcd是阳转子第三段圆弧曲线(c-d)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000063
是表示处于运动状态阳转子第三段圆弧曲线(c-d)形成曲线簇中θcd角度对应曲线的转角参数,r13为阳转子第三段圆弧曲线(c-d)的半径,θcd0是阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的初始角度,θcd1是对应阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的终止角度,k13、m13为对应阳转子的第三段圆弧曲线(c-d)的初始常数,δ是传动比系数;
所述阳转子第四段圆弧包络线(d-e)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000064
式1-7中:xde、yde分别是阳转子的第四段圆弧包络线(d-e)上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000065
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)形成曲线簇中θrs角度对应曲线的转角参数,r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的半径,θrs0是阴转子第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的初始角度,θrs1是对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的终止角度,k24为对应阴转子第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000071
式1-8中:xrs、yrs分别是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)上的坐标数值,θrs是阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)上任意一点的角度,r24为阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的半径,k24为对应阴转子的第Ⅳ段圆弧曲线(r-s)的初始常数。
6.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000072
式1-9中:xef、yef分别是阳转子第五段圆弧曲线(e-f)上的坐标数值,θef是阳转子第五段圆弧曲线(e-f)上任意一点的角度,r15为阳转子第五段圆弧曲线(e-f)的半径,θef0是阳转子第五段圆弧曲线(e-f)的初始角度,θef1是对应阳转子第五段圆弧曲线(e-f)的终止角度,m15、k15为对应阴转子齿圆弧的初始常数;
所述阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000073
式1-10中:xst、yst分别是阴转子的第Ⅴ段圆弧包络线(s-t)上的坐标数值,θef是阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000074
是表示处于运动状态阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)形成曲线簇中θef角度对应曲线的转角参数,r15为阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)的半径,θef0是阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)的初始角度,θef1是阳转子的第五段圆弧曲线(e-f)的终止角度,m15、k15为对应阳转子第五段圆弧曲线(e-f)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数。
7.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述第六段圆弧包络线(f-g)的参数满足:
Figure RE-FDA0003510940440000081
式1-11中:xfg、yfg分别是阳转子的第六段圆弧包络线(f-g)上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000082
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)形成曲线簇中θtu角度对应曲线的转角参数;r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的半径,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的初始角度,θtu1是阴转子第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的终止角度,m26、k26为对应阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的参数满足:
Figure RE-FDA0003510940440000083
式1-12中:xtu、ytu分别是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)上的坐标数值,θtu是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)上任意一点的角度,θtu0是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的初始角度,θtu1是阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的终止角度,r16为阴转子的第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的半径,m16、k16为阴转子第Ⅵ段圆弧曲线(t-u)的初始常数。
8.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述第七段圆弧包络线(g-h)的参数满足:
Figure RE-FDA0003510940440000084
式1-13中:xgh、ygh分别是第七段圆弧包络线(g-h)上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)上任意一点的角度,
Figure RE-FDA0003510940440000085
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)形成曲线簇中θuv角度对应曲线的转角参数,θuv0是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的半径,m27、k27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴螺杆第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的参数满足:
Figure RE-FDA0003510940440000091
式1-4中:xuv、yuv分别是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)上的坐标数值,θuv是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)上任意一点的角度,θuv0是阴转子第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的初始角度,θuv1是阴转子的第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的终止角度,r27为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的半径,m17、k17为阴转子第Ⅶ段圆弧曲线(u-v)的初始常数,δ是传动比系数。
9.根据权利要求3所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳转子第八段圆弧包络线(h-i)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000092
式1-15中:xhi、yhi分别是阳转子的第八段圆弧包络线(h-i)上的坐标数值,θvw是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)上任意一点的角度,r28为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的半径,
Figure RE-FDA0003510940440000093
是表示处于运动状态阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)形成曲线簇中θvw角度对应曲线的转角参数,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的初始角度,θvw1是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的终止角度,m28、k28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的初始常数,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
所述阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000094
式1-16中:xvw、yvw分别是阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)上任意一点的角度,r28为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的半径,θvw0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的初始角度,θvw1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的终止角度,m28、k28为对应阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(v-w)的初始常数。
10.根据权利要求2所述的一种由九段齿曲线组成的双螺杆双边非对称转子型线,其特征在于:所述阳转子的第九段圆弧包络线(i-j)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000101
式1-17中:xij、yij分别是阳转子的第九段圆弧包络线(i-j)上的坐标数值,θwx是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的终止角度,r29为阴转子第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的半径,a为啮合中心距,δ是传动比系数;
第Ⅸ段圆弧曲线(w-x)的参数方程满足:
Figure RE-FDA0003510940440000102
式1-18中:xwx、ywx分别是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)上的坐标数值,θ是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)上任意一点的角度,θwx0是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的初始角度,θwx1是阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的终止角度,r19为阴转子的第Ⅷ段圆弧曲线(w-x)的半径。
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