SU861735A1

SU861735A1 - Винтова машина

Info

Publication number: SU861735A1
Application number: SU792773293A
Authority: SU
Inventors: Валерий Максимович Рязанцев
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1981-09-07

Description

(54) ВИНТОВАЯ МАШИНА

1

Изобретение относитс к области гидромашиностроени и может быть использовано в зубчатых зацеплени х рабочих органов винтовых машин,.гидродвигателей , компрессоров, счетчиков , преимущественно трехвинтовых насосов, с герметичным циклоидальным зацеплением винтов.

Известна винтова машина, преимущественно трехвинтовой насос, содержаща зубчатое зацепление с установленными в обойме ведущим и ведомыми винтами, профиль ведомых винтов которого имеет основание, выполненное по удлиненной эпициклоиде, и наружную окружность, совпадающую с его центроидой, а также радиальную фаску, а профиль ведущего винтаоснование и вершину 1.

Недостатками известного трехвинтового насоса вл ютс неблагопри тный силовой контакт между ведущим и ведомыми винтами ввиду того, что ведомый винт на большей части линии зацеплени контактирует с ведущим винтом граничной точкой радиальной фаски в месте резкого ее перехода в удлине1нную эпициклоиду, а пересечение радиальной фаски с наружной окружностью его профил происходит

под пр мым углом, и ненадежный мас- л ный клин между ведомым винтом и обоймой, вследствие чего ведомые винты при больших давлени х нагнетани и малой в зкости перекачиваемой жидкости большую часть времени работает в режиме сухого или полужидкого трени , вызыва заклинивание винтов, а также быстрый износ обой10 мы. Это снижает надежность и долговечность винтовой машины.

Цель изобретени состоит в повышении надежности и до:1 говечности

15 машины путем улучшени условий : силового контакта между винтами и создани масл ного клина между ведомыми винтами и оЪоймой, а также в повышений технологичности нарезки

20 винтов.

Цель достигаетс тем, что фаска очерчена дугой окружности, касаю щейс удлиненной эпициклоиды основани и наружной окружности профил

25 ведомого винта, а основание и вершина профил ведущего винта очерчены кривой, котора соответствует упом нутой фаске и мгновенный радиус вращени которой направлен по общей нормали к упом нутым соприкасающимс профил м ведущего и ведомо-го винтов.

На фиг. 1 показан профиль зубчатого зацеплени рабочих органов трехвинтового насоса ii разрезе;на фиг.2 схема контакта профил одного из ведомых винтов с профилем ведущего винта.

Винтова машина, преимущественно трехвинтовой насос, содержит зубчатое зацепление 1 с установленными в обойме 2 ведущим 3 и ведомыми 4 и 5 винтами. Обойма 2 снабжена всасывающей 6 и нагнетательной 7 камерами . Профиль ведомых 4 и 5 винтов имеет,основание, выполненное по удлиненной эпициклоиде сЬ, и наружную окружность 8, совпадаущую с его центроидой Э, а также фаску аЬ, Профиль АВ, например, ведущего винта 3 имеет основание 10 и вершину II. Фаска аЬ очерчена дугой окружности, касающейс удлиненной эпициклоиды сЬ основани и наружной окружности 8 профил ведомого винта, например винта 4. Основание 10 и, вершина 11 профил АВ ведущего винта 3 очерчены кривой,котора соответствуЬт упом нутой фаске ав и мгновенный радиус вращени Рд которой направлен по общей нормали ро к упом нутым соприкасающимс профил м фаски аЬ ведомого винта, например винта 4, и основани 10 и вершины 11 профил АВ ведущего винта 3,т.е, находитс в соответствии с основной теоремой зацеплени - теоремой Вилл1; са, котора утверждает, что мгновенный радиус вращени Pg в конкретном описываемом случа имеет направлени общей нормали роо, к соприкасающимс профил м. Исход из этого, можно определить положение соприкасак) точки как при различных положенй х профилей винтов, так и при кггчении, например, ведомого винта 4 по центроиде 12 ведущего винта 3, совпадающей с окружность впадин профил . Эта точка будет лежать на пересечении отрезка нормали ро с дугой окружности аЬ, так как радиус дуги аЬ вл етс ее нормалью и поэтому отрезок porj вл етс общей нормалью к сопр женным профил м.

Использу прием, записывают уравнение линии зацеплени дуги с профилем АВ в неподвижной системе координат хру. Уравнени профил АВ ведущего винта 3 наход т, записыва уравнени линии зацеплени в системе координат ., , св занной с эти винтом.

При вращении винтов, благодар изменению их взаимного положени , поверхность раздела перемещаетс вдоль оси винтов в сторону камеры 7 нагнетани . Отсеченный поверхностью раздела объем жидкости продвигаетс этой же поверхностью в сторону камеры нагнетани и, наконец, вытесн етс в последнюю. Зацепление закругленной фаски аЬ и профил АВ удовлетвор ет ось JBHOMy закону зацеплеЕш , поэтому теоретический зазор между боковыми профил ми винтов равен нулю, в силу чего профиль зубчатого зацеплени обеспечивает высокий объемный КПД.

Все точки закругленной фаски аЬ вступают последовательно в контакт с соответствующими точками профи- л АВ, поэтому нар ду со скольжением имеет место и качение при взаимной обкатке ведущего 3 и ведомого, например, 4, винтов. Причем дол качени будет тем вьпае, чем больще

радиус дуги аЬ. Участие большого количества точек фаски ведомого винта вконтакте с профилем ведущего винта, а также наличие качени этой фаски по профилю повышает надежность и долговечность зацеплени .

Кроме того, закругленна форма контактирующих участков профилей заc цеплени благопри тна и с точки зрени силового контактавинтов. Плавные переходы одних участков профил в другие значительно увеличивают долговечность винтов и ее :1тветствующего режущего инструмента..

Закругленна фаска аЬ обеспечивает масл ный клин между ведомыми винтами 4 и 5 и обоймой 2 вследствие клиновидной формы щели, образуемой кромкой ведомого винта и обоймой, а

масл ный клин обеспечивает жидкостное трение ведомого винта в обойме. I

Использование описанного профил при изготовлении зацеплени рабочих органов винтовых машин увеличивает надежность и долговечность самого зацеплени и машины, а также значительно снижает трудоемкость изготовлени .

Claims

Формула изготовлени

Винтова машина, преимущественно

рехвинтовой насос, содержаща зубатое зацепление с ведущим и ведомыми винтами, установленными в обойме, про.филь ведомых винтов которого имеет основание, выполненное по удлиненной эпициклоиде и наружную окружность , совпадающую с его центроидой, а также фаску, а профиль ведущего винта - основание и в-рщину, отличающа с тем, что, с целью повышени надежности и долговечности путем улучшени условий силового контакта между винтами и создани масл ного клина между ведомыми винтами и обоймой, а также повышени технологичности нарезки винтов, фаска очерчена дугой окружности, касающейс удлиненной эпициклоиды основани и наружной окружности профил ведомого винта, а основание и вершина профил ведущего винта очерчены кривой, котора соответствует упом нутой фаске и мгновенный радиус вращени которой направлен по общей нормали к упом нутым соприкасающимс профил м ведущего и ведомого винтов .

Источники информации, ,прин тые во внимание при экспертизе 1. Жмудь А.Е. Винтовые насосы с циклоидным зацеплен Iем. М. - Л., Машгиэ, 1963, с. 7, 35-37, фиг. 11-12.