RU62436U1 - Рабочие органы двухвинтовой машины - Google Patents
Рабочие органы двухвинтовой машины Download PDFInfo
- Publication number
- RU62436U1 RU62436U1 RU2006101803/22U RU2006101803U RU62436U1 RU 62436 U1 RU62436 U1 RU 62436U1 RU 2006101803/22 U RU2006101803/22 U RU 2006101803/22U RU 2006101803 U RU2006101803 U RU 2006101803U RU 62436 U1 RU62436 U1 RU 62436U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotors
- working bodies
- teeth
- rotor
- twin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Заявленная полезная модель относится в к гидравлическим машинам, предназначенным для работы в режиме насоса или гидромотора. Техническое решение может также использоваться в качестве компрессора.
Задачей полезной модели является повышение эффективности эксплуатации и производства двухвинтовой машины за счет увеличения давления и упрощения технологии изготовления рабочих органов.
Поставленная задача решается тем, что в качестве профилей роторов используются сопряженные и взаимоогибаемые гипоциклоида и эпициклоида, радиусы начальных окружностей которых назначаются из соотношения:
где RГ, zГ - радиус начальной окружности и число зубьев гипоциклоидального ротора, RЭ, zЭ - радиус начальной окружности и число зубьев эпициклоидального ротора
Предусматриваются различные варианты выполнения роторов рабочих органов.
Description
Настоящее изобретение относится в основном к гидравлическим машинам, предназначенным для работы в режиме насоса или гидромотора. Изобретение может также использоваться в качестве компрессора.
Известны двухвинтовые насосы, состоящие из приводной части, корпуса и рабочих органов (см. книгу Д.Ф.Балденко и др. Винтовые насосы. М., Машиностроение, 1982).
Рабочие органы этих насосов состоят из цилиндрического статора-замыкателя и расположенных внутри него двух сопряженных роторов (ведущего и ведомого) с винтовыми поверхностями. В большинстве конструкций поперечное сечение роторов представляет собой квазициклоидальный профиль (последовательно расположенные и сопряженные участки циклоидальных и эвольвентных кривых, а также дуг окружностей), который не обеспечивает полную герметичность зацепления. Вследствие этого, двухвинтовые насосы развивают ограниченное давление при сохранении высокого уровня объемного КПД.
Кроме того для изготовления роторов стандартных двухвинтовых насосов серии 2В требуется создание сложного режущего и измерительного инструмента, а также методик их расчета.
Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации и производства двухвинтовой машины за счет увеличения давления и упрощения технологии изготовления рабочих органов.
Поставленная задача решается тем, что в качестве профилей роторов используются идеально сопряженные и взаимоогибаемые гипоциклоида и эпициклоида, радиусы начальных окружностей которых назначаются из соотношения:
где RГ, zГ - радиус начальной окружности и число зубьев гипоциклоидального ротора; RЭ, zЭ - радиус начальной окружности и число зубьев эпициклоидального ротора.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием и сопровождается чертежами, где на фиг.1 показано исходное положение начальных и производящей окружностей при образовании циклоидальных профилей; на фиг.2-4 представлены профили поперечных сечений роторов при различных передаточных отношениях (соответственно 3:1; 4:2 и 5:3); на фиг.5, 6 показаны поперечные сечения роторов с передаточным отношением 4:2, у которых участки сопряженных ветвей профилей гипоциклоиды и эпициклоиды
выполнены скругленными путем использования укороченных (фиг.5) и эквидистантных (фиг.6) циклоидальных кривых.
Заявленные профили поперечных сечений роторов двухвинтовой машины представляют собой идеально сопряженные между собой по всей длине замкнутого контура гипоциклоиду и эпициклоиду, образующиеся как траектории точки, связанной с производящей окружностью радиуса r, катящейся без скольжения соответственно внутри или снаружи начальной окружности радиуса R. Число зубьев ротора определяется отношением радиусов окружностей R/r.
Получаемый механизм представляет собой кинематическую пару с внешним циклоидальным зацеплением и неподвижными осями, передаточное (кинематическое) отношение которой определяется отношением чисел зубьев роторов:
а межосевое расстояние
Если ведущим элементом является гипоциклоидальный ротор, то за время его одного оборота, ведомый эпициклоидальный ротор поворачивается на угол
Рабочий процесс двухвинтовой машины обеспечивается разобщением полостей входа и выхода (всасывания и нагнетания) и образованием герметичных рабочих камер, расположенных между профилями роторов и внутренними цилиндрическими поверхностями статора-замыкателя. При вращении винтов их нарезки взаимно замыкаясь, отсекают некоторый объем жидкости в камере всасывания, перемещают его поступательно вдоль оси винтов и вытесняют в камеру нагнетания.
Профиль ротора на всей своей длине не имеет переходных участков, выполняется от единой циклоидальной кривой и описывается одним уравнением. Это обеспечивает полную взаимоогибаемость и герметичность зацепления, а также упрощает проектирование режущего инструмента и технологический процесс нарезания винтовых поверхностей.
Параметрические уравнения гипо- и эпициклоидального профилей соответственно имеют вид:
где τ - угловой параметр (угол поворота катящейся окружности); r - радиус катящейся окружности; u - передаточное отношение; λ - коэффициент внецентроидности, λ=е/r.
Поскольку кинематическая пара двух роторов представляет собой механизм внешнего зацепления с неподвижными осями, то радиусы основных окружностей (центроид) гипоциклоидного и эпициклоидного профиля равны радиусам их начальных окружностей, которые в свою очередь равны радиусам окружностей соответственно вершин и впадин зубьев.
Наружный диаметр роторов (диаметр окружности вершин зубьев) определяется следующим образом:
Следовательно, для получения роторов с одинаковыми наружными диаметрами необходимо, чтобы
Для придания профилям рациональной плавной формы и устранения участков с нулевым радиусом кривизны (на стыке ветвей циклоид) участки сопряженных ветвей профилей гипоциклоиды и эпициклоиды (соответственно в вершинах и во впадинах их зубьев) выполняются сглаженными (скругленными) путем использования укороченных (λ≠1), эквидистантных и корригированных циклоидальных кривых.
При работе двухвинтовой машины на сжимаемых средах (газожидкостные смеси или воздух) поверхности роторов и статора-замыкателя рабочих органов выполняются коническими.
Для уравновешивания осевых нагрузок, действующих на роторную группу и воспринимаемых подшипниками приводной части машины, каждый ротор может выполняться сдвоенным с противоположным направлением (левым и правым) винтовых поверхностей.
Циклоидальные профили роторов могут также использоваться в рабочих органах роторных гидромашин с прямозубым зацеплением и радиальным перемещением рабочей жидкости от входа к выходу.
Claims (4)
1. Рабочие органы двухвинтовой машины, предназначенной для работы в качестве насоса, гидромотора или компрессора, состоящие из статора-замыкателя и расположенных внутри его цилиндрических поверхностей двух винтовых роторов внешнего зацепления с шагами пропорциональными числу их зубьев, отличающиеся тем, что профили поперечных сечений роторов представляют собой сопряженные гипоциклоиду и эпициклоиду, радиусы начальных окружностей которых назначаются из соотношения
где RГ, zГ - радиус начальной окружности и число зубьев гипоциклоидального ротора;
RЭ, zЭ - радиус начальной окружности и число зубьев эпициклоидального ротора.
2. Рабочие органы двухвинтовой машины по п.1, отличающиеся тем, что наружные диаметры роторов выполняются одинаковыми и числа зубьев роторов выбираются из соотношения
zГ=zЭ+2.
3. Рабочие органы двухвинтовой машины по пп.1 и 2, отличающиеся тем, что участки сопряженных ветвей профилей гипоциклоиды и эпициклоиды выполняются скругленными путем использования укороченных, эквидистантных и корригированных циклоидальных кривых.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101803/22U RU62436U1 (ru) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Рабочие органы двухвинтовой машины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101803/22U RU62436U1 (ru) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Рабочие органы двухвинтовой машины |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU62436U1 true RU62436U1 (ru) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006101803/22U RU62436U1 (ru) | 2006-01-24 | 2006-01-24 | Рабочие органы двухвинтовой машины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU62436U1 (ru) |
-
2006
- 2006-01-24 RU RU2006101803/22U patent/RU62436U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4243498B2 (ja) | リング歯車マシンクリアランス | |
US11608827B2 (en) | Helical trochoidal rotary machines with offset | |
US4210410A (en) | Volumetric type flowmeter having circular and involute tooth shape rotors | |
US4155686A (en) | Hydrostatic intermeshing gear machine with substantially trochoidal tooth profile and one contact zone | |
US20120230858A1 (en) | Screw pump | |
US3182900A (en) | Twin rotor compressor with mating external teeth | |
IT201600076227A1 (it) | Ruota dentata bi-elicoidale con angolo d’elica variabile e con profilo del dente non incapsulante per apparecchiature idrauliche ad ingranaggi | |
KR20080020923A (ko) | 내접기어의 치형 | |
RU62436U1 (ru) | Рабочие органы двухвинтовой машины | |
Read et al. | Internally geared screw machines with ported end plates | |
JPH01267384A (ja) | 勾配歯を有するスクリューロータ | |
US5135373A (en) | Spur gear with epi-cycloidal and hypo-cycloidal tooth shapes | |
CN113236561B (zh) | 一种变螺距的同向啮合双螺杆压缩机转子及压缩机 | |
WO1980000592A1 (en) | Gear machine | |
CN106224237A (zh) | 齿轮泵齿廓型线确定方法和内啮合齿轮泵 | |
RU2767416C1 (ru) | Роторная объёмная машина | |
US6547542B1 (en) | Series for compressed air motors with torque which can be theoretically output in a varied manner and a method for producing the individual compressed air motors of said series | |
JPS62321B2 (ru) | ||
JP2024508049A (ja) | 3軸スクリューポンプ用スクリュー組立体および該組立体を含むスクリューポンプ | |
RU2174622C2 (ru) | Насос | |
US20240125322A1 (en) | Screw assembly for a triple screw pump and triple screw pump comprising said assembly | |
JP2000130372A (ja) | 内接型ロータ圧縮機及びその製造方法 | |
JP6080635B2 (ja) | ギヤポンプおよびインナーロータの製造方法 | |
GB2501305A (en) | Screw machine with tapered diameter rotors | |
Read | ORCID: 0000-0002-7753-2457, Stosic, N. and Smith, IK ORCID: 0000-0003-1524-9880 (2017). Geometrical aspects of novel internally geared screw machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070125 |