CN204827918U - 摆线式三叶罗茨泵转子 - Google Patents

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郑志
张贵华
徐元蕾
王伟
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Abstract

本实用新型涉及一种三叶罗茨泵转子，特别涉及一种摆线式三叶罗茨泵转子，包括本体，本体为三叶式，本体由依次相连的峰形和谷形组成，任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第一圆弧段、第一摆线段、第二圆弧段、第二摆线段、第三圆弧段、第四圆弧段组成。本实用新型解决Rm/R比过大，圆弧型无法实现，渐开线型腰部强度差的难题。

Description

摆线式三叶罗茨泵转子
技术领域
本实用新型涉及一种三叶罗茨泵转子，特别涉及一种摆线式三叶罗茨泵转子。
背景技术
现有罗茨鼓风机和罗茨真空泵三叶转子多采用圆弧型的。转子分为两部分：节园之外部分称峰形；节园之内部分称之为谷形。而峰与谷是一对共轭曲线。
三叶圆弧型线的参数选择范围：1.1196≤Rm/R≤1.4770。Rm为顶圆圆弧半径，R为节圆半径。现有三叶圆弧型线仅能在该范围内选择，而当Rm/R<1.1196或>1.4770时，圆弧型三叶转子就无法得出其型线方程，从而不能完成绘制及加工。三叶圆弧型线的应用范围受到局限。
渐开线三叶转子的泵腔容积利用系数是比较好的，然而，当Rm/R比过大时，设计出的其腰部的强度有些差，有可能在旋转过程中被拉断导致破坏。
实用新型内容
根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种摆线式三叶罗茨泵转子，解决Rm/R比过大，圆弧型无法实现，渐开线型腰部强度差的难题。
本实用新型所述的摆线式三叶罗茨泵转子，包括本体，本体为三叶式，本体由依次相连的峰形和谷形组成，任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第一圆弧段、第一摆线段、第二圆弧段、第二摆线段、第三圆弧段、第四圆弧段组成。
所述的第四圆弧段是以本体中心点为圆心，以Rm为半径的顶圆圆弧，Rm取值为1.482R～1.532R，R为节圆半径。
所述的第三圆弧段是以r1为半径，其圆心在节圆上的圆弧，r12＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第三圆弧段坐标方程式为：
x＝R+(r1-s/2)*cosα
y＝(r1-s/2)*sinα
其中，α为参变量，s为总间隙。
所述的第二摆线段摆线坐标方程式为
x＝2*R*cosβ-R*cos2β-(r1+s/2)*cos(105°-2β)
y＝2*R*sinβ-R*sin2β+(r1+s/2)*sin(105°-2β)
其中，β为参变量。
所述的第二圆弧段是以r2为半径，其圆心在节圆上，r22＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第二圆弧段坐标方程式为：
x＝R*cos60°+(r2+s/2)*cosγ
y＝R*sin60°+(r2+s/2)*sinγ
其中，γ为参变量，s为总间隙。
所述的第一圆弧段是以本体中心点为圆心，以2R-Rm为半径的腰圆圆弧，其中R为节圆半径，Rm为顶圆半径，Rm取值为1.482R～1.532R。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：
本摆线式三叶罗茨泵转子解决Rm/R比过大，圆弧型无法实现，渐开线型腰部强度差的难题。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是一对转子啮合状态示意图。
图中：1、第一圆弧段；2、第一摆线段；3、第二圆弧段；4、第二摆线段；5、第三圆弧段；6、第四圆弧段；7、本体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述。
如图1所示，本摆线式三叶罗茨泵转子包括本体7，本体7为三叶式，本体7由依次相连的峰形和谷形组成，任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第一圆弧段1、第一摆线段2、第二圆弧段3、第二摆线段4、第三圆弧段5、第四圆弧段6组成。
第四圆弧段6为FG段，是以本体7中心点为圆心，以Rm为半径的顶圆圆弧，Rm取值为1.482R～1.532R，R为节圆半径、s为总间隙，FG段顶圆圆弧坐标方程式为：
x＝(Rm-s/2)*cost2
y＝(Rm-s/2)*sint2
其中，t2为参变量。
第三圆弧段5为EF段，是以r1为半径，其圆心L在节圆上的圆弧，r12＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第三圆弧段5坐标方程式为：
x＝R+(r1-s/2)*cosα
y＝(r1-s/2)*sinα
其中，α为参变量，s为总间隙。
第二摆线段4为DE段，就是当两节圆做纯滚动时，第二个转子节圆内圆弧CD的端点D相对第一个转子运动的共轭曲线，摆线坐标方程式为
x＝2*R*cosβ-R*cos2β-(r1+s/2)*cos(105°-2β)
y＝2*R*sinβ-R*sin2β+(r1+s/2)*sin(105°-2β)
其中，β为参变量，r1同第三圆弧段5中的r1。
第二圆弧段3为CD段，是以r2为半径，其圆心I在节圆上，且∠IOX＝60°，故圆弧CD的圆心I的坐标为(R*cos60°，R*sin60°)，r22＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第二圆弧段3坐标方程式为：
x＝R*cos60°+(r2+s/2)*cosγ
y＝R*sin60°+(r2+s/2)*sinγ
其中，γ为参变量，s为总间隙。
第一摆线段2为BC段，就是第二个转子的第三圆弧与第四圆弧交点F点相对第一个转子做纯滚动时的共轭曲线，∠FOG＝f。设第二个转子相对第一个转子转过θ角。
以θ为参变量，则BC摆线坐标方程式为：
x＝2*R*sinθ-(Rm+s/2)*sin(2θ-f)
y＝2*R*cosθ-(Rm+s/2)cos(2θ-f)
第一圆弧段1是以本体7中心点为圆心，以2R-Rm为半径的腰圆圆弧，其中R为节圆半径，Rm为顶圆半径，Rm取值为1.482R～1.532R，以t1为参变量，则AB腰圆圆弧坐标方程式为：
x＝(2R-Rm-s/2)*cost1
y＝(2R-Rm-s/2)*sint1
如图2所示，A1B1圆弧与G2F2圆弧共轭；B1C1摆线与F2点共轭；C1D1圆弧与F2E2圆弧共轭；D1点与E2D2摆线共轭；D1E1摆线与D2点共轭；E1F1圆弧与D2C2圆弧共轭，F1点与C2B2摆线共轭，F1G1圆弧与B2A2圆弧共轭。

Claims (6)

1.一种摆线式三叶罗茨泵转子，包括本体(7)，本体(7)为三叶式，本体(7)由依次相连的峰形和谷形组成，其特征在于：任一谷形最低点到其相邻峰形最高点的型线由依次平滑连接的第一圆弧段(1)、第一摆线段(2)、第二圆弧段(3)、第二摆线段(4)、第三圆弧段(5)、第四圆弧段(6)组成。
2.根据权利要求1所述的摆线式三叶罗茨泵转子，其特征在于：所述的第四圆弧段(6)是以本体(7)中心点为圆心，以Rm为半径的顶圆圆弧，Rm取值为1.482R～1.532R，R为节圆半径。
3.根据权利要求1所述的摆线式三叶罗茨泵转子，其特征在于：所述的第三圆弧段(5)是以r1为半径，其圆心在节圆上的圆弧，r12＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第三圆弧段(5)坐标方程式为：
x＝R+(r1-s/2)*cosα
y＝(r1-s/2)*sinα
其中，α为参变量，s为总间隙。
4.根据权利要求3所述的摆线式三叶罗茨泵转子，其特征在于：所述的第二摆线段(4)
摆线坐标方程式为
x＝2*R*cosβ-R*cos2β-(r1+s/2)*cos(105°-2β)
y＝2*R*sinβ-R*sin2β+(r1+s/2)*sin(105°-2β)
其中，β为参变量。
5.根据权利要求1所述的摆线式三叶罗茨泵转子，其特征在于：所述的第二圆弧段(3)是以r2为半径，其圆心在节圆上，r22＝R2+R2-2*R*R*cos30°，R为节圆半径，第二圆弧段(3)坐标方程式为：
x＝R*cos60°+(r2+s/2)*cosγ
y＝R*sin60°+(r2+s/2)*sinγ
其中，γ为参变量，s为总间隙。
6.根据权利要求1所述的摆线式三叶罗茨泵转子，其特征在于：所述的第一圆弧段(1)是以本体(7)中心点为圆心，以(2R-Rm)为半径的腰圆圆弧，其中R为节圆半径，Rm为顶圆半径。
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