RU2494286C1 - Engagement of screw-type machine - Google Patents
Engagement of screw-type machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494286C1 RU2494286C1 RU2012116857/06A RU2012116857A RU2494286C1 RU 2494286 C1 RU2494286 C1 RU 2494286C1 RU 2012116857/06 A RU2012116857/06 A RU 2012116857/06A RU 2012116857 A RU2012116857 A RU 2012116857A RU 2494286 C1 RU2494286 C1 RU 2494286C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- profile
- tooth
- rotor
- driven rotor
- bernoulli
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к компрессорной технике, а именно к винтовым компрессорам и может быть использовано в расширительных машинах.The invention relates to compressor technology, namely to screw compressors and can be used in expansion machines.
Известно зацепление винтовой машины с асимметричным профилем зубьев ведущего и ведомого роторов, в котором профиль тыльной по ходу вращения части впадины, являющийся профилем ножки зуба ведомого ротора, плавно сопряжен с его наружной окружностью, а соответствующий участок профиля зуба ведущего ротора выполнен по кривой обкатки зуба ведущего ротора по профилю зуба ведомого ротора, причем кривая профиля ведомого ротора в пределах начальной окружности выполнена в виде удлиненной эпициклоиды, образованной кривой качения вершины зуба ведущего ротора (см. Авторское свидетельство SU 1401158, опубликовано 07.06.1988).It is known that a helical machine engages with an asymmetric tooth profile of the driving and driven rotors, in which the back profile along the rotation of the cavity part, which is the tooth profile of the driven rotor tooth, smoothly mates with its outer circumference, and the corresponding tooth profile section of the driving rotor is made along the rolling curve of the leading tooth the rotor along the tooth profile of the driven rotor, and the profile curve of the driven rotor within the initial circle is made in the form of an elongated epicycloid formed by the rolling curve of the top of the tooth of the Vedas conductive rotor (see. Author's certificate SU 1401158, published on 06.07.1988).
Известно, что основными критериями для оценки профилей служат энергетические и весогабаритные показатели, определяя длину линии контакта, величину треугольной щели, защемленный объем и площадь впадины между зубьями роторов.It is known that the main criteria for evaluating profiles are energy and weight and size indicators, determining the length of the contact line, the size of the triangular gap, the pinched volume and the area of the cavity between the teeth of the rotors.
Одним из недостатков известного зацепления является высокая величина угла давления. Как известно, в месте контакта винтов возникают потери энергии, связанные с трением поверхностей друг о друга. С уменьшением угла давления эти потери уменьшаются, увеличивается нагрузочная способность, так как уменьшающиеся потери энергии приводят к уменьшению изнашивания зубьев.One of the disadvantages of the known engagement is the high pressure angle. As you know, in the place of contact of the screws there are energy losses associated with the friction of surfaces against each other. With a decrease in the pressure angle, these losses decrease, the load capacity increases, since decreasing energy losses lead to a decrease in tooth wear.
Другим недостатком такого профиля является увеличенная треугольная щель между полостями сжатия (при вхождении соответствующих пар зубьев в зацепление), что приводит к увеличению перетечек между полостями сжатия, снижения коэффициента подачи и КПД. Треугольная щель является минимальным сечением пространственного канала сложной конфигурации, который соединяет соседние полости сжатия, если линия контакта винтов в точке не доходит до гребня расточки корпуса. Через треугольную щель газ из полости с более высоким давление перетекает в полость с более низким давлением. Стенки щели в этой плоскости образуются боковыми поверхностями ведущего и ведомого роторов и гребнем расточки корпуса.Another disadvantage of this profile is the increased triangular gap between the compression cavities (when the corresponding pairs of teeth enter the mesh), which leads to an increase in leakages between the compression cavities, a decrease in the feed coefficient and efficiency. The triangular gap is the minimum cross section of a spatial channel of complex configuration, which connects adjacent compression cavities if the contact line of the screws at a point does not reach the crest of the housing bore. Through a triangular gap, gas from a cavity with a higher pressure flows into a cavity with a lower pressure. The walls of the slit in this plane are formed by the lateral surfaces of the driving and driven rotors and the crest of the body bore.
Техническим результатом изобретения является повышение КПД машины, уменьшение потерь энергии в местах контакта, а также уменьшение перетечки между полостями сжатия.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the machine, reducing energy losses at the contact points, as well as reducing leakage between compression cavities.
Указанный технический результат достигается за счет использования зубчатого зацепления винтовой машины с асимметричным профилем зубьев ведущего и ведомого роторов, в котором профиль тыльной по ходу вращения части впадины, являющийся профилем ножки зуба ведомого ротора, плавно сопряжен с его наружной окружностью, а соответствующий участок профиля зуба ведущего ротора выполнен по кривой обкатки зуба ведущего ротора по профилю зуба ведомого ротора, причем кривая профиля тыльной по ходу вращения части впадины ведомого ротора в пределах начальной окружности представляет собой удлиненную эпициклоиду, образованную кривой качения вершины зуба ведущего ротора, при этом сопряжение профиля тыльной по ходу вращения части впадины ведомого ротора с наружной окружностью выполнено через сопряженные друг с другом участки петель лемнискат Бер-нулли, одна из которых сопряжена с наружной окружностью ведомого ротора, а другая - с удлиненной эпициклоидой.The specified technical result is achieved through the use of gearing of a screw machine with an asymmetric profile of the teeth of the driving and driven rotors, in which the profile of the back part of the cavity, which is the profile of the tooth of the driven rotor, smoothly mates with its outer circumference, and the corresponding section of the tooth profile of the driving the rotor is made according to the curve of running the tooth of the leading rotor along the tooth profile of the driven rotor, and the profile curve of the rear along the rotation of the cavity part of the driven rotor within of the initial circle is an elongated epicycloid formed by the rolling curve of the top of the tooth of the driving rotor, while the profile of the back along the rotation of the cavity part of the driven rotor with the outer circle is made through mutually connected sections of the Bernulli lemniscate loops, one of which is paired with the outer circle driven rotor, and the other with an elongated epicycloid.
Кроме того, сопряжение участков петель лемнискат Бернулли может быть выполнено посредством отрезка прямой, концы которого лежат на центрах соответствующих лемнискат Бернулли и который лежит на прямой, проходящей через ось вращения ведомого ротора.In addition, conjugation of sections of the Bernoulli lemniscate loops can be performed by means of a straight line segment whose ends lie on the centers of the corresponding Bernoulli lemniscate and which lies on a straight line passing through the axis of rotation of the driven rotor.
Кроме того, участки соответствующих петель соответствующих лемнискат Бернулли могут быть сопряжены непосредственно, при этом центры лемнискат Бернулли совпадают, а касательная к лемнискатам Бернулли в точке их сопряжения друг с другом проходит через ось вращения ведомого ротора.In addition, the sections of the corresponding loops of the corresponding Bernoulli lemniscates can be mated directly, while the centers of the Bernoulli lemniscates coincide, and the tangent to the Bernoulli lemniscates at the point of their mating with each other passes through the axis of rotation of the driven rotor.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен профиль тыльной по ходу вращения части впадины ведомого ротора; на фиг.2 - то же с изображением петель лемнискат Бернулли, на фиг.3 показан профиль тыльной по ходу вращения стороны зуба ведущего ротора.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the profile of the rear along the rotation part of the cavity of the driven rotor; figure 2 is the same with the image of the loops of Bernoulli lemniscate, figure 3 shows the profile of the back along the rotation of the tooth side of the driving rotor.
Зубчатое зацепление винтовой машины, например, компрессора с асимметричным профилем зубьев ведущего и ведомого роторов имеет зубья с выпуклыми и вогнутыми поверхностями. Выпуклую форму имеют зубья ведущего ротора, а вогнутую - зубья ведомого ротора, причем впадины соседних зубьев ведомого ротора образуют тыльную и переднюю по ходу вращения стороны. Кривая профиля тыльной по ходу вращения части впадины ведомого ротора в пределах начальной окружности d2H выполнена в виде удлиненной эпициклоиды 1, образованной кривой качения вершины зуба ведущего ротора. Эпициклоида 1 плавно сопряжена с наружной окружностью d2 зуба. Сопряжение эпициклоиды 1 с наружной окружностью d2 зуба осуществляется через участок петли 2 первой лемнискаты Бернулли, отрезок 3 прямой и участок петли 4 второй лемнискаты Бернулли. Концы отрезка 3 расположены в пределах начальной окружности d2H и лежат на центрах соответствующих лемнискат Бернулли в точках Е2 и G2. Участок G2H2 петли 2 первой лемнискаты Бернулли плавно сопрягает один конец (точка G2) отрезка 3 с наружной окружностью d2 ведомого ротора в точке Н2. Участок F2E2 петли 4 второй лемнискаты Бернулли плавно сопрягает другой конец (точка Е2) отрезка 3 с эпициклоидой 1 в точке F2 (фиг.2).The gearing of a screw machine, for example, a compressor with an asymmetric tooth profile of the driving and driven rotors, has teeth with convex and concave surfaces. The teeth of the driving rotor have a convex shape, and the teeth of the driven rotor are concave, and the depressions of adjacent teeth of the driven rotor form the rear and front sides in the direction of rotation. The profile curve of the rear part of the depression of the driven rotor along the initial circle d 2H is made in the form of an elongated epicycloid 1 formed by the rolling curve of the tooth tip of the driving rotor. 1 epicycloid smoothly joined to the outer circumference of the tooth 2 d. The conjugation of the epicycloid 1 with the outer circumference d 2 of the tooth is carried out through the section of the loop 2 of the first Bernully lemniscate, the straight segment 3 and the section of the loop 4 of the second Bernoulli lemniscate. The ends of segment 3 are located within the initial circle d 2H and lie on the centers of the corresponding Bernoulli lemniscates at points E 2 and G 2 . Section G 2 H 2 loop 2 of the first lemniscate Bernoulli smoothly mates one end (point G 2 ) of segment 3 with the outer circumference d 2 of the driven rotor at point H 2 . Section F 2 E 2 of loop 4 of the second Bernoulli lemniscate smoothly mates the other end (point E 2 ) of segment 3 with epicycloid 1 at point F 2 (figure 2).
Профиль зубьев ведомого и ведущего роторов выполнен таким образом, что обеспечивается наилучшее обтекание профиля зуба ведущего ротора с наилучшим углом контакта (давления), т.е. с его уменьшенным значением. В результате уменьшается треугольная щель между полостями большего и меньшего давления.The teeth profile of the driven and driving rotors is designed in such a way that the best flow around the tooth profile of the driving rotor with the best contact angle (pressure) is ensured, i.e. with its reduced value. As a result, the triangular gap between the cavities of greater and lesser pressure decreases.
Таким образом, тыльная по ходу вращения часть впадины зуба ведомого ротора описана следующими кривыми: отрезком 3 прямой, расположенной под углом α к оси О2А2, двумя лемнискатами Бернулли и эпициклоидой 1, являющейся профилем ножки зуба ведомого ротора и лежащей на участке A2F2.Thus, the rear part of the tooth cavity of the driven rotor along the rotation is described by the following curves: a straight segment 3, located at an angle α to the О 2 А 2 axis, two Bernoulli lemniscates and an epicycloid 1, which is the profile of the tooth of the driven rotor tooth and lying on section A 2 F 2 .
Участок A2F2 выполнен в виде удлиненной эпициклоиды, образованной точкой A1 наружной окружности d1 ведущего ротора при качении его начальной окружности d1H по начальной окружности d2H ведомого ротора;Section A 2 F 2 is made in the form of an elongated epicycloid formed by a point A 1 of the outer circumference d 1 of the driving rotor while rolling its initial circle d 1H along the initial circumference d 2H of the driven rotor;
Участок G2H2 петли 2 первой лемнискаты Бернулли описывается уравнением
Ось второй лемнискаты Бернулли повернута относительно отрезка 3 на угол -45°, а пересечение осей совпадает с точкой Е2, что обеспечивает плавное сопряжение с отрезком 3.The axis of the second Bernoulli lemniscate is rotated relative to segment 3 by an angle of -45 °, and the intersection of the axes coincides with the point E 2 , which ensures smooth conjugation with segment 3.
Участок профиля зуба ведущего ротора выполнен по кривой обкатки зуба ведущего ротора по профилю зуба ведомого ротора. Так, профиль тыльной стороны зуба ведущего ротора имеет следующие участки (фиг.3): участок A1E1 выполнен по огибающей участка F2E2 второй лемнискаты Бернулли; участок E1G1 выполнен по огибающей отрезка E2G2, участок G1H1 выполнен по огибающей участка G2H2 первой лемнискаты Бернулли.The section of the tooth profile of the driving rotor is made according to the curve of the running-in tooth of the driving rotor along the tooth profile of the driven rotor. So, the profile of the back side of the tooth of the driving rotor has the following sections (Fig. 3): section A 1 E 1 is made along the envelope of section F 2 E 2 of the second Bernoulli lemniscate; section E 1 G 1 is made along the envelope of segment E 2 G 2 , section G 1 H 1 is made along the envelope of section G 2 H 2 of the first Bernoulli lemniscate.
Кроме того, в вариантном выполнении профиль тыльной по ходу вращения части впадины ведомого ротора может быть описана следующими кривыми: эпициклоидой 1 и двумя лемнискатами Бернулли, участки петель которых сопряжены друг с другом непосредственно так, что центры данных лемнискат Бернулли совпадают, а касательная к лемнискатам Бернулли в точке их сопряжения друг с другом проходит через ось вращения ведомого ротора.In addition, in an embodiment, the profile of the rear part of the cavity of the driven rotor along the rotation can be described by the following curves: epicycloid 1 and two Bernoulli lemniscates, the sections of the loops of which are mated directly so that the data centers of the lemniscate Bernoulli coincide, and the tangent to the lemniscates of Bernoulli at the point of their conjugation with each other passes through the axis of rotation of the driven rotor.
Благодаря такому формированию профилей зубьев с меньшим углом давления, уменьшающим потери энергии в месте контакта, и уменьшенной площадью треугольной щели, уменьшающей перетечки между полостями сжатия, обеспечивается повышение КПД машины.Due to such formation of tooth profiles with a smaller pressure angle, which reduces energy loss at the contact point, and a reduced area of a triangular gap, which reduces flow between compression cavities, an increase in machine efficiency is provided.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116857/06A RU2494286C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Engagement of screw-type machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012116857/06A RU2494286C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Engagement of screw-type machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2494286C1 true RU2494286C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012116857/06A RU2494286C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Engagement of screw-type machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494286C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU277569A1 (en) * | А. А. Бобров, Р. М. Петровска , Ю. В. Кузин | TECHNICAL LIBRARY10 | ||
GB1197432A (en) * | 1966-07-29 | 1970-07-01 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Improvements in and relating to Rotary Positive Displacement Machines of the Intermeshing Screw Type and Rotors therefor |
FR2399638A2 (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Nowicki Ludwik | reflector panel for fitting between radiator and wall - reduces heat loss from radiator through outside wall by re-directing flow patterns |
SU1401158A1 (en) * | 1985-11-04 | 1988-06-07 | Предприятие П/Я А-3884 | Toothed gearing of screw-type machine |
JPH1162860A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Kobe Steel Ltd | Screw rotor for oil injection type screw compressor |
JPH11141479A (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Kobe Steel Ltd | Screw rotor of screw compressor or the like |
-
2012
- 2012-04-26 RU RU2012116857/06A patent/RU2494286C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU277569A1 (en) * | А. А. Бобров, Р. М. Петровска , Ю. В. Кузин | TECHNICAL LIBRARY10 | ||
GB1197432A (en) * | 1966-07-29 | 1970-07-01 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Improvements in and relating to Rotary Positive Displacement Machines of the Intermeshing Screw Type and Rotors therefor |
FR2399638A2 (en) * | 1977-08-03 | 1979-03-02 | Nowicki Ludwik | reflector panel for fitting between radiator and wall - reduces heat loss from radiator through outside wall by re-directing flow patterns |
SU1401158A1 (en) * | 1985-11-04 | 1988-06-07 | Предприятие П/Я А-3884 | Toothed gearing of screw-type machine |
JPH1162860A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-05 | Kobe Steel Ltd | Screw rotor for oil injection type screw compressor |
JPH11141479A (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Kobe Steel Ltd | Screw rotor of screw compressor or the like |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101435425B (en) | Novel tooth form of screw rod rotor of double-screw compressor | |
US7766634B2 (en) | Crescent gear pump with novel rotor set | |
WO2009110108A1 (en) | Volumetric flowmeter and helical gear | |
ATE413531T1 (en) | VOLUMETRIC ROTARY MACHINE WITH ROTORS HAVING ASYMMETRIC PROFILES | |
CN105240277A (en) | Fully-smooth screw rotor of twin-screw vacuum pump | |
CN103195716A (en) | Novel tooth-shaped screw type wire | |
JPS6354912B2 (en) | ||
RU2007115912A (en) | SCREW COMPRESSORS FOR HIGH DRIVE POWER | |
KR100812754B1 (en) | Tooth profile of internal gear | |
CN105605196B (en) | High intensity low vibration low noise spiral gear drive mechanism | |
CN108884832B (en) | Oil-cooled screw compressor | |
RU2494286C1 (en) | Engagement of screw-type machine | |
CN103597210A (en) | Internal gear pump | |
US20210231122A1 (en) | Complex screw rotors | |
CN105484999A (en) | Sealed single-head spiral screw and double screws thereof | |
RU117991U1 (en) | SCREW CLAMPING | |
CN110439811B (en) | Rotor profile of double-screw compressor | |
GB2501302A (en) | Reduced Noise Screw Machines | |
CN105864040A (en) | Ovoid gear pump driven by ovoid gear transmission | |
US6719547B2 (en) | Offset thread screw rotor device | |
CN108757438A (en) | A kind of complete smooth screw rotor and its design method of small enclosed volume | |
CN205446019U (en) | Single -end screw rod and twin -screw with novel sealed profile of tooth molded lines | |
CN212508795U (en) | Multi-point meshing screw rotor of double-screw pump | |
CN108757439B (en) | Double-head full-smooth screw rotor of double-screw liquid pump and design method thereof | |
US8128389B2 (en) | Positive-displacement machine design (variants) |