喷油双螺杆压缩机转子的齿型 |
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| 申请号 | CN201611097393.8 | 申请日 | 2016-12-02 | 公开(公告)号 | CN106499635A | 公开(公告)日 | 2017-03-15 |
| 申请人 | 上海齐耀螺杆机械有限公司; | 发明人 | 杨剑; 李诚; 蔡其宸; 谢楷; 王辰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了喷油双螺杆 压缩机 转子 的齿型，包括阴转子和阳转子，阴转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，阳转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，其中：阴转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧线、圆弧包络线和椭圆弧线；阳转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧包络线、圆弧线和椭圆弧包络线。采用上述方案后，由于能使阳转子与阴转子在工作过程中实现最佳 啮合 ，相邻两段组成齿曲线在连接点处光滑过渡，转子齿数比较大，可承受比较大的压差，转子面积利用系数比较大， 接触 线较短、 泄漏 三 角 形和封闭面积相对较小，型线成 流线 型，具有良好的压缩机热 力 学性能，提高了 螺杆压缩机 的工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.喷油双螺杆压缩机转子的齿型，所述喷油双螺杆压缩机包括阴转子和阳转子，其特征在于，所述阴转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，所述阳转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，其中：所述阴转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧线、圆弧包络线和椭圆弧线；所述阳转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧包络线、圆弧线和椭圆弧包络线。 |
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| 说明书全文 | 喷油双螺杆压缩机转子的齿型技术领域背景技术[0002] 螺杆压缩机已被广泛应用于工业制冷、空气动力等行业，其主要是由一对相互啮合的螺杆转子构成。作为核心零件的螺杆转子，其型线(截面齿型)首先需满足啮合的要求，其次，转子型线形成的接触线需满足连续且长度短的要求，再就是转子型线形成的泄漏三角形面积要尽量小，以减少气体泄漏和转子型线应形成较小的封闭容积。在螺杆压缩机转子型线的研究方面，我国自主研究开发的转子型线与世界先进水平的转子型线还存在着相当大的差距。如何不断优化改进转子型线，进而大幅提升螺杆压缩机的性能，是本领域技术人员不断追求的目标。 发明内容[0003] 本发明的目的是：用代数法与几何法结合研制出一种新型喷油双螺杆压缩机转子齿型，具有这种齿型的压缩机，由于能使阳转子与阴转子在工作过程中实现最佳啮合，相邻两段组成齿曲线在连接点处光滑过渡，转子齿数比较大，可承受比较大的压差，转子面积利用系数比较大，接触线较短、泄漏三角形和封闭面积相对较小，型线成流线型，具有好的压缩机热力学性能，从而提高螺杆压缩机的工作效率，并在加工过程中提高精度，延长刀具的寿命。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：喷油双螺杆压缩机转子的齿型，所述喷油双螺杆压缩机包括阴转子和阳转子，其特点在于，阴转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，阳转子的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，其中：阴转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧线、圆弧包络线和椭圆弧线；阳转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧包络线、圆弧线和椭圆弧包络线。 [0005] 本发明的转子型线相比其他型线至少具有以下优点和特点：1.由于本发明的阴转子采用了比较合适的齿深半径，齿形面积利用系数达到了62%，非常适合于大流量的压缩机，同时又保留比较深的齿厚，使得转子达到比较好的刚性条件； 2.由于阴转子的型线设计成流线型，减小了气流的扰动阻力，减少了损失，降低了噪音，提高了转子的运行效率； 3. 阴、阳转子的型线的封闭容积会对双螺杆压缩机的吸气与排气过程产生较大的影响。本发明中的型线间的封闭容积较小，使得阴、阳转子的齿间应力和噪声都变小，此外，小的封闭容积内的空气还会产生较小的热量，从而保持压缩机的热平衡和压缩机工作过程的平稳性； 4.型线齿面间光滑连接，型线上无尖点，便于采用加工和检测，使得刀具寿命大大增加； 5.本发明的转子间接触线长度比较短，泄露三角形比较小。 附图说明 [0006] 图1是本发明的阴转子和阳转子的一种实例在相互啮合时的示意图。 [0007] 图2是本发明阴转子的一个实例的齿型线示意图。 [0008] 图3 是本发明阳转子的一个实例的齿型线示意图。 [0009] 图中： O1是阳转子的轴心，O2是阴转子的轴心；R1是阳转子的齿顶圆的半径，R2是阴转子齿顶圆的半径； Mj是阳转子的节圆，R1j是阳转子的节圆半径；Fj是阴转子的节圆，R2j是阴转子的节圆半径，R2j= R2；A是两转子的中心距，A=R1j+R2j；O3是阴转子圆弧A2B2的圆心，R3是阴转子圆弧A2B2的半径；O4是阴转子椭圆弧D2E2的中心，a是阴转子椭圆弧D2E2的长半轴，b是阴转子椭圆弧D2E2的短半轴；O5是阴转子圆弧E2F2的圆心，R5是阴转子圆弧E2F2的半径；O6是阳转子圆弧B1C1的圆心，R6是阳转子圆弧B1C1的半径；O7是阳转子圆弧C1D1的圆心，R7是阳转子圆弧C1D1的半径；O8是阳转子圆弧F1G1的圆心，R8是阳转子圆弧F1G1的半径。 具体实施方式[0010] 下面结合附图和具体实施例对本发明喷油双螺杆压缩机转子的齿型进行详细说明。 [0011] 请参阅图1至图3。根据本发明一实施例的喷油双螺杆压缩机的阴转子F和阳转子M的转子齿型呈不对称型，且阴转子F上的齿数多于阳转子M上的齿数。本实施例中，阳转子M与阴转子F的齿数比为5:6。 [0012] 根据本发明一实施例的喷油双螺杆压缩机转子的齿型，所述的喷油双螺杆压缩机包括阴转子F和阳转子M。阴转子F的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，阳转子M的端面的各齿型由六段曲线首尾光滑连接而成，其中：阴转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧线、圆弧包络线和椭圆弧线；阳转子端面的各齿型的齿曲线包括圆弧包络线、圆弧线和椭圆弧包络线。本实施例中：阴转子各齿型的齿曲线包括顺序光滑连接的：圆弧A2B2、圆弧包络线B2C2、圆弧包络线C2D2、椭圆弧D2E2、圆弧E2F2以及圆弧包络线F2G2；阳转子各齿型的齿曲线包括顺序光滑连接的：圆弧包络线A1B1、圆弧B1C1、圆弧C1D1、椭圆弧包络线D1E1、圆弧包络线E1F1以及圆弧F1G1。 [0013] 在具体实施时：阴转子的圆弧A2B2是以阴转子节圆内部的O3为圆心，半径为n1倍阴转子节圆半径的一段圆弧，n1为大于0.1且小于等于0.3的正数；圆弧A2B2在起点A2处与该阴转子相邻另一齿的终点光滑连接，在终点B2处与圆弧包络线B2C2光滑连接；圆弧包络线A1B1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子圆弧A2B2运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线。 [0014] 阴转子的圆弧包络线B2C2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子的圆弧B1C1运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；阳转子的圆弧B1C1是以阳转子节圆内部的O6为圆心，半径为n5倍阳转子节圆半径的一段圆弧，n5为大于0.2且小于等于0.3的正数；圆弧B1C1在起点B1处与圆弧包络线A1B1光滑连接，在终点C1处与圆弧C1D1光滑连接。 [0015] 阴转子的圆弧包络线C2D2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子圆弧C1D1运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；阳转子的圆弧C1D1是以阳转子节圆外部的O7为圆心，半径为n6倍阴转子节圆半径的一段圆弧，n6为大于0.3且小于等于0.5的正数；圆弧C1D1在起点C1处与圆弧包络线B1C1光滑连接，在终点D1处与阳转子椭圆包络线D1E1光滑连接。 [0016] 阴转子的椭圆弧D2E2是以阴转子节圆外部的O4为中心，长轴为n2倍阴转子节圆半径、短轴为n3倍阴转子节圆半径的一段椭圆弧，n2为大于0.4且小于等于0.6的正数，n3为大于0.3且小于等于0.5的正数；椭圆弧D2E2在起点D2处与圆弧包络线C2D2光滑连接，在终点E2处与圆弧E2F2光滑连接；阳转子的椭圆包络线D1E1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子椭圆弧D2E2运动所形成的轨迹的一段椭圆包络线。 [0017] 阴转子的圆弧E2F2是以阴转子节圆外部的O5为圆心、半径为n4倍阴转子节圆半径的一段圆弧；n4为大于0.1且小于等于0.3的正数；圆弧E2F2在起点E2处与椭圆弧D2E2光滑连接，在终点F2处与圆弧包络线F2G2光滑连接；圆弧包络线E1F1是由阳转子节圆在沿阴转子节圆上滚动时，相对阴转子圆弧E2F2运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线。 [0018] 阴转子的圆弧包络线F2G2是由阴转子节圆在沿阳转子节圆上滚动时，相对阳转子圆弧F1G1运动所形成的轨迹的一段圆弧包络线；阳转子的圆弧F1G1是以阳转子节圆外部的O8为圆心、半径为n7倍阳转子节圆半径的一段圆弧，n7为大于0.1、小于等于0.2的正数；圆弧F1G1在起点F1处与圆弧包络线E1F1光滑连接，在终点G1处与该阳转子相邻另一齿的起点光滑连接。 [0019] 这样，螺杆压缩机阴阳转子的端面齿型就完全作出来了。 [0020] 本发明适用于大流量的喷油双螺杆压缩机。 |
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