SU1441077A1 - Винтовые роторы - Google Patents

Description

5-10% первой боковой поверхности зуба по его высоте выполнены как учас ток эпициклоиды с огибающей, не имеющей кромки на основном роторе; 6-12% высоты зуба вьтолнены как участок эвольвенты, о,сновна  окружность которой расположена внутри делительной окрзтност  вспомогательного ротораs 2-6% высоты зуба вьшолнены, как участок дуги окружности, имеющий на боковой поверхности зуба выпуклую кривизну, и сама  внешн   точка которой имеет радиальную касательную; I5-30% высоты зуба выполнены по дуге окружности с вьтуклой кривизной боковой поверхности; 40-70% высоты зуба выполнены по огибшощей эллипса, ценгр которого расположен йа делительной окружности, и 1-4% высоты

зуба - по дуге окружности; а втора  бокова  поверхность зуба вне делительной окружности на 4-11% высоты зуба вьшолнена как участок эпициклоиды , соответствующа  огибающа  которого на основном роторе имеет сопр женную боковзпо повергшость без кромок 5 высоты зуба выполнены как участок звольвенты, сама  внешн   точка радиуса которого располо)йена вне деп-ителъной окружности, а главна  окружность эвольвенты - внутри делительной окружности вспомогательного ротора; 70-90% высоты зуба вьтолнены как участок конховды окружности, касающейс  извне делительной окружности при этом участки конхощ1;ы и эволь- В1,енты плавно сопр жены/ а 1-4% высоты зуба вьшолнены по дуге окрунности.

Изобретение относитс  к компрессо- ростроению и касаетс  усовершенствовани  винтовых роторов роторных машин - винтовьк компрессоров и rfaco- сов

Известны винтовые роторы роторной машины, преимущественно дл  сжати  сжимаемой рабочей среды, с основным имен цим четыре зуба ротором, выступы и впадины которого расположены в основномJ вне делительной окружности; при этом его выступы имеют, в основном, выйуклую форму, и вспомогательным ротором с шестью зубь мк, выступы и впадины которого раеполо™ жены, в основном, внутри делительной о|Я5ужности и имеют, в основном, вог- нутзпю форму, причем между наход щимис  в зацеплении зубь ми образованы V-образные рабочие полости, и кажда  часть впадины вспомогательного ротора, образующа  стенку V-образ- ной рабочей полости, имеет первую заднюю боковую поверхность зуба,/ ;повернутую к наход щейс  в стороне вьюокого давлени  стенке корпуса, и переднюю вторую боковую поверхность зуба, поверйутзто к наход щейс  в стороне низкого давлени  стенке корпуса (см. авторское свидетельство СССР № 125680, кло F 04 D .3/02, 1957).

Недостатками этих роторов  вл ютс  невысокий КПД, наличие гидравлических потерь, сложна  технологи  изготовлени  и неблагопри тное условие смазьюаНй , что св зано с несовершен- ством профилей зубьев роторов,

Цель изобретени  - повышение КПД, уирощение технологии изготовлени ,, снижение гидравлических потерь и

улучшение условий смазьюани .

fS

20

30

Указанна  цель достигаетс  тем, что в SjfjHTOBbK роторах роторной машины , преимущественно дл  сжати  сжимаемой рабо1 ей среды с основным имеющим четыре зуба ротором, выступы и впадйНы которого расположены, в осноном , вне делительной окружности, при этом его выстзшы имеют, в основном , выпуклз ю форму, и вспомогательным ротором с шестью зубь ми, выступы и впадины которого расположены, в основном, внутри делительной окружности и имеют, в основном, вогнутую „ форму, причем между наход щимис  в зацеплении зубь ми образованы V-об- разные рабочие полости, и кажда  часть впадины вспомогательного рото ,ра, образующа  стенку V-образной рабочей поверхности, имеет первую

. заднюю боковую поверхность зуба, по- вернутую К наход щейс  в сторойе

высокого давлени  стенке корпуса, и переднюю вторую боковую поверхность зуба, повернутую к наход щейс  в стороне низкого давлени  стенке корпуса , в сечении, нормальном к оси вращени  вспомогательного ротора, исход  из точки кривой вне делительной окружности, расположена оптимизированна  комбинаци  нескольких участков кривых, образующа  профиль зуба вспомогательного ротора и состо ща  из участка эвольвенты, подход щего вплотную к точке кривой внутри делительной окружности и примыкающего к дуге окружности с вьтуклой кривизной боковой поверхности, за которой расположена дуга окружности с вогнутой боковой поверхностью, и участка огибающей к участку эллипса основного ротора, центр эллипса которого расположен на делительной окружности основного ротора, за участком огибающей расположен участок дуги

бающей, не имеющей кромки на основном роторе, 6-12% высоты зуба выполнены как участок эвольвента, осно на  окружность которой расположена внутри делительной окружности вспомо

гательного ротора, 2-6% высоты зуба вьшолнены как участок дуги окружности , имеющей на боковой поверхност

10 зуба выпуклую кривизну, и сама  внеш н   точка которой имеет радиальную к сательную, 15-30% высоты зуба выполнены по дуге окружности с выпуклой кривизной боковой поверхности,40-70%

15 высоты зуба выполнены по огибающей эллипса , центр которого расположен на делительной окружности, и 1-4% высот зуба - по дуге окружности, а втора  бокова  поверхность зуба вне дели20 тельной окружности на 4-11% высоты зуба вьтолнена как участок эпи.цик- лоиды, соответствующа  огибающа  которого на основном роторе имеет сопр женную боковую поверхность без

окружности, образующую самую внутрен- 25 кромок, 5-12% высоты зуба выполнены

нюю первую боковую поверхность зуба, при этом центр окружности расположен на делительной окружности вспомогательного ротора, и на второй боковой поверхности зуба в сечении, нормальном к оси вращени  ротора, исход  из точки, лежащей внутри делительной окружности вблизи нее, расположена оптимизированна  комбинаци  нескольких участков кривых, начинающа с  участком конхоиды окружности, образуюп1:им отрезок профил  и примыкающим к самому внутреннему участку боковой поверхности, вьшолненному как дуга окружности с центром на делительной окружности вспомогательного ротора, с переходом отдельных участков кривой первой и второй боковых поверхностей зубьев вспомогательного ротора друг в друга без изгибов , а боковые поверхности зубьев основного ротора  вл ютс  соответственно сопр женными профил ми или также огибающими .

Указанна  цель достигаетс  также тем, что в винтовых роторах в оптимизированном исполнении с головкой зуба, лежащей вне делительной окружности - аддендумом, высота которой равна 4-6% половины внешнего диаметра ротора, 5-10% первой боковой поверхности зуба по его высоте выполнены как участок эпициклоиды с оги 0774

бающей, не имеющей кромки на основном роторе, 6-12% высоты зуба выполнены как участок эвольвента, основна  окружность которой расположена внутри делительной окружности вспомо

гательного ротора, 2-6% высоты зуба вьшолнены как участок дуги окружности , имеющей на боковой поверхности

зуба выпуклую кривизну, и сама  внешн   точка которой имеет радиальную касательную , 15-30% высоты зуба выполнены по дуге окружности с выпуклой кривизной боковой поверхности,40-70%

высоты зуба выполнены по огибающей эллипса , центр которого расположен на . делительной окружности, и 1-4% высоты зуба - по дуге окружности, а втора  бокова  поверхность зуба вне делительной окружности на 4-11% высоты зуба вьтолнена как участок эпи.цик- лоиды, соответствующа  огибающа  которого на основном роторе имеет сопр женную боковую поверхность без

0

5

как участок эвольвенты, сама  внещ- н   точка радиуса которого расположена вне делительной окружности, а главна  окружность эвольвенты - внутри делительной окружности вспомогательного ротора, 70-90% высоты зуба выполнены как участок конхоиды окружности касающейс  извне делительной окружности , при этом участки конхоиды и эвольвенты плавно сопр жены, а 1-4% высоты зуба вьтолнены по дуге окружНОСТИо

На фиГо схематично изображены предлагаемые в штовые роторы; на

0 фиг.2 - проекци  теоретической линии контакта зубьев роторов.

Винтовые роторы 1 и 2 роторной машины , преимущественно дл  сжати  сжимаемой рабочей среды, с основным

5 имеющим четыре зуба ротором 1, выступы и впадины которого расположены, в основном, вне делительной окружности 3, при этом его выступы имеют, в основном, вьтуклую форму, и вспо0 могательным ротором 2 с шестью зубь ми , выступы и впадины которого расположены , в основном, внутри делительной окружности 4 и имеют, ,в основном, вогнутую форму, причем между наход 5 щнмис  в зацеплении зубь ми образованы V-образные рабочие полости, и кажда  часть впадины вспомогательного ротора 2, образующа  стенку V-образ-- ной рабочей полости, имеет первую

5144Ю776

заднюю боковую поверхность зуба, по-его высоте вьтолнены как участок И вернутую к наход щейс  в стороне высо-эпициклоиды с огибающей, не имеющей кого давлени  стенке корпуса, и пе-кромки на основном роторе 1; 6-12% реднкио вторую боковую поверхностьвысоты зуба вьтолнены как участок 5 зуба, повернутую к наход щейс  в сто-эвольвенты, основна  окружность кото- роне низкого давлени  стенке корпусарой расположена внутри делительной (условно не показан). Причем в сече-iокружности 4 вспомогательного рютора НИИ, нормальном к оси вращени  вспо-4; 2-6% высоты зуба выполнены как : могательного ротора 2 исход  из ioучасток 6 дуги окружности, имеющей точки кривой вне делительной окруж-на боковой поверхности зуба выпуклую нести 4, расположена оптимизирован-кривизну, и сама  внешн   точка ко- на  комбинаци  нескольких участковторой имеет радиальную касательную; кривых, образующа  профиль зуба вспо-15-30% высоты зуба выполнены как могательного ротора 2 и состо ща  из 15участок 7 дуги окружности с выпуклой участка 5 эвольвенты, подход щегокривизной боковой поверхности 40- вплотную к точке кривой внутри дели-70% высоты зуба выполнены как участок тельной Окружности 4 и примьпсающёго8 огибающей эллипса, центр которого к дуге 6 окружности с вьтуклой кри-расположен на делительной окружности визкой боковой поверхности, за кото- 203; и 1-4% высоты зуба - как участок дурой расположена дуга 7 окружности сги 9 окружности; а втора  бокова  вогнутой кривизной боковой поверх-поверхность зуба вне делительной ок- ности, и участка 8 огибающей к .ружности 4 на 4-11% высоты зуба вы- згчастку эллипса основного ротора 1,полнена как участок 1 2 эпициклоиды, центр эллипса которого расположен 25соответствующа  огибающа  которого на делительной окружности 3 основно-на основном роторе 1 имеет сопр жен- го ротора 1, за участком 8 огибающейную боковую поверхность без кромок; расположен участок 9 дуги окрзпи ости j5-12% высоты зуба вьтолнены как учас образующий самую внутреннюю боковуюток 13 эвольвенты, сама  внешн   точ- поверхность зуба, при этом центр 30ка радиуса которого расположена вне окружности расположен на делительнойделительной окрз жности 4, а главна  окружности 4 вспомогательного ротораокружность эвольвенты - внутри дели- и на боковой поверхности зуба в ;тельной окружности 4 вспомогательно- сечении нормальном к оси вращени го ротора 2; 70-90% высоты зуба вы- ротора 2, исход  из точки лежащей 5полнены как участок 10 конхоиды ок- внутри делительной окружности 4, вбли-ружности, касающейс  извне делитель- зи нее расположена оптимизированна нэ й окружности 4, при этом участки комбинаци  нескольких участков кривых10 и 13 конхоиды и эвольвенты плав- начинающа с  участком 10 конховдыно сопр жены а на J-4% высоты зуба окружности, образу ощим отрезок профи- 40выполнены как участок 9 дуги окруж- л  и примыкающим к самому внутренне-ности.

му участку 9 боковой поверхности, вы- Боковые поверхности профил  основполненному как дуга окружности с цент-ного ротора 1  вл ютс  соответственром на делительной окружности 4 вСпо-ными сопр женными профил  с учетом

могательного ротора 2, с переходом 45коррекции профилей дл  достижени 

отдельных участков кривой первой иблагопри тного распределени  зазора, второй боковых поверхностей зубьев Описанный профиль представл ет совспомогательного ротора 2 друг в дру-бой комбинацию, удачно сочетающую

га без изгибов, а боковьш поверхноститехнические и технологические казубьев основного ротора  вл ютс  goчестна Коэффициент всасьшани  и

соответственно сопр женными профил микоэффициент полезного действи  повьшаили также огиб.ающими ютс  вследствие выгодной конфигураВинтовые роторы 1 и 2 в оптимизиро-ции линии 14 контакта зубьев роторов

ванном исполнении с головкой зуба,1 и 2 и уменьшению щели утечки раболежащей вне делительной окружности 3-55чей среды, образованной первой бокоаддендумом , высота которой равна 4-вой поверхностью зуба вспомогатель6% половины внешнего диаметра ротораного ротора 2 внутри длительной ок1 , выполнены таким образом, что 5 10%ружности 4, что достигаетс  благодапервой боковой поверхности зуба пор  особой форме первой боковой поверзсности зуба вспомогательного ротора 2 в области аддендума (участки 6, 5 и 11).

При этом,профиль согласно изобретению в области общей радиальной прот женности первой и второй боковых поверхностей зуба вспомогательного ротора 2 не имеет построенных по точкам участков. Профиль вспомогательного ротора 2 по всей области боковой поверхности не имеет кромки. Зуб основного ро1чэра 1 только на очень ограниченном участке дедендума с учетом незначительной поверхности щели утечки рабочей среды построен по точкам и не имеет контактной кромки на зубе вспомогательного ротора 2 Де- дендумом  вл етс  лежащий внутри делительной окружности участок профил , который находитс  в зацеплении с адден - Кумом зуба вспомогательного ротора 2.,

Соотношени  передачи сил и услови  смазывани  вблизи делительной окружности улучшаютс  благодар  форме профил  эвольвенты, так что этот профиль в зоне передачи сил имеет свойства косозубого зубчатого колеса и пригоден дл  привода вспомогательного ротора. Профиль не чувствителен к повреждени м боковой поверхности зуба, так как при тювреждении могут возникнуть только точечные моментальные разрывы на линии контакта роторов. Профиль обеспечивает повышение коэффициента использовани  объема на 3%, Форма фрезы дл  фрезеровани  впадин между зубь ми методом отдельного фрезеровани  улучшена тем, что увеличиваетс  наклон на боковых поверхност х зубьев вспомогательного ротора 2 в зоне большей ширины фрезы и основного ротора J в зоне меньшей

ширины фрезы, так что количество - возможных заточек фрезы при контурном шлифовании увеличиваетс  более« чем в три раза.

01/9.1

/

,1

Claims (3)

1. ВИНТОВЫЕ РОТОРЫ роторной машины, преимущественно для сжатия сжимаемой рабочей среды, с основным имеющим четыре зуба ротором, выступы и впадины которого расположены, в основном вне делительной окружности, при этом его выступы имеют, в основном выпуклую форму, и вспомогательным ротором с шестью зубьями, выступы и впадины которого расположены в основном внутри делительной окружности и имеют в основном вогнутую форму, причем между находящимися в зацеплении зубьями образованы V-образные рабочие полости, и каждая часть впадины вспомогательного ротора* образующая стенку V—образной рабочей полости, имеет первую заданную боковую поверхность зуба, повернутую к находящейся в стороне высокого давления стен·^ ке корпуса, и переднюю вторую боковую поверхность зуба, повернутую к находящейся в стороне низкого давления стенке корпуса, о тличающие с я тем, что в сечений нормальном к оси вращения вспомогательного ротора, исходя из точки кривой вне дели-< тельной окружности, расположена оптимизированная комбинация нескольких участков кривых, образующая профиль зуба вспомогательного ротора и состоящая из участка эвольвенты, подходящего вплотную к точке кривой внутри делительной окружности и примыкающего к дуге окружности с выпуклой кривизной боковой поверхности, и участка огибающей к участку эллипса основного ротора, центр эллипса которого расположен на делительной окружности основного ротора, за участком огибающей расположен участок дуги окружности, образующий самую внутреннюю первую боковую поверхность зуба, при этом центр окружности расположен на делительной окружности вспомогательного ротора и на второй боковой поверхности зуба в сечении, нормальном к оси вращения ротора, исходя из точки, лежащей внутри делительной окружности вблизи нее, расположена оптимизированная комбинация нескольких участков кривых, начинающаяся участком конхоиды окружности, образующим ' отрезок профиля и примыкающим к самому внутреннему участку боковой поверхности, выполненному как дуга окружности с центром на делительной окружности вспомогательного ротора, с переходом отдельных участков кривой первой и второй боковых поверхностей зубьев вспомогательного ротора друг в друга без изгибов, а боковые поверхности зубьев основного ротора являются соответственно сопряженными профилями или также огибающими,

2. Роторы по п.1, в оптимизированном исполнении с головкой зуба, лежащей вне делительной окружности - аддендумом, высота которой равна 4-62 половины внешнего диаметра ротора, отличающиеся тем, что

SU ,,,,1441077 A1 ί

5-10% первой боковой поверхности зуба по его высоте выполнены как участок эпициклоиды с огибающей, не имеющей кромки на основном роторе; 6-12% высоты зуба выполнены как участок эвольвенты, основная окружность которой расположена внутри делительной окружности вспомогательного ротора, 2-6% высоты зуба выполнены как участок дуги окружности, имеющий на боковой поверхности зуба выпуклую кривизну, и самая внешняя точка которой имеет радиальную касательную; 15-30% высоты зуба выполнены по дуге i окружности · с выпуклой кривизной боковой поверхности; 40-70% высоты зуба выполнены по огибающей эллипса, центр которого расположен на делительной окружности^ и 1-4% высоты зуба - по дуге окружности; а вторая боковая поверхность зуба вне делительной окружности на 4-11% высоты зуба выполнена как участок эпициклоиды, соответствующая огибающая которого на основном роторе имеет сопряженную боковую поверхность без кромок? 5-12% высоты зуба выполнены как участок эвольвенты, самая внешняя точка радиуса которого расположена вне делительной окружности, а главная окружность эвольвенты - внутри делительной окружности вспомогательного ротора; 70-90% высоты зуба выполнены как участок конховды окружности, касающейся извне делительной окружности при этом участки конховды и эвольвенты плавно сопряжены; а 1-4% высоты зуба выполнены по дуге окружности.