本實用新型涉及螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子端面齒型,尤其涉及一種噴油雙螺桿壓縮機的轉(zhuǎn)子型線。
背景技術(shù):
螺桿壓縮機已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制冷、空氣動力等行業(yè),其主要是由一對相互嚙合的螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成。作為核心零件的螺桿轉(zhuǎn)子,其型線(截面齒型)首先需滿足嚙合的要求,其次,轉(zhuǎn)子型線形成的接觸線需滿足連續(xù)且長度短的要求,再就是轉(zhuǎn)子型線形成的泄漏三角形面積要盡量小,以減少氣體泄漏和轉(zhuǎn)子型線應(yīng)形成較小的封閉容積。在螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子型線的研究方面,我國自主研究開發(fā)的轉(zhuǎn)子型線與世界先進(jìn)水平的轉(zhuǎn)子型線還存在著相當(dāng)大的差距。如何不斷優(yōu)化改進(jìn)轉(zhuǎn)子型線,進(jìn)而大幅提升螺桿壓縮機的性能,是本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷追求的目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是:用代數(shù)法與幾何法結(jié)合研制出一種新型噴油雙螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子齒型,具有這種齒型的壓縮機,由于能使陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子在工作過程中實現(xiàn)最佳嚙合,相鄰兩段組成齒曲線在連接點處光滑過渡,轉(zhuǎn)子齒數(shù)比較大,可承受比較大的壓差,轉(zhuǎn)子面積利用系數(shù)比較大,接觸線較短、泄漏三角形和封閉面積相對較小,型線成流線型,具有好的壓縮機熱力學(xué)性能,從而提高螺桿壓縮機的工作效率,并在加工過程中提高精度,延長刀具的壽命。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型所采取的技術(shù)方案是:
噴油雙螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子的齒型,所述噴油雙螺桿壓縮機包括陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子,其特點在于,陰轉(zhuǎn)子的端面的各齒型由六段曲線首尾光滑連接而成,陽轉(zhuǎn)子的端面的各齒型由六段曲線首尾光滑連接而成,其中:陰轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、圓弧包絡(luò)線和橢圓弧線;陽轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧包絡(luò)線、圓弧線和橢圓弧包絡(luò)線。
本實用新型的轉(zhuǎn)子型線相比其他型線至少具有以下優(yōu)點和特點:
1.由于本實用新型的陰轉(zhuǎn)子采用了比較合適的齒深半徑,齒形面積利用系數(shù)達(dá)到了62%,非常適合于大流量的壓縮機,同時又保留比較深的齒厚,使得轉(zhuǎn)子達(dá)到比較好的剛性條件;
2.由于陰轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計成流線型,減小了氣流的擾動阻力,減少了損失,降低了噪音,提高了轉(zhuǎn)子的運行效率;
3. 陰、陽轉(zhuǎn)子的型線的封閉容積會對雙螺桿壓縮機的吸氣與排氣過程產(chǎn)生較大的影響。本實用新型中的型線間的封閉容積較小,使得陰、陽轉(zhuǎn)子的齒間應(yīng)力和噪聲都變小,此外,小的封閉容積內(nèi)的空氣還會產(chǎn)生較小的熱量,從而保持壓縮機的熱平衡和壓縮機工作過程的平穩(wěn)性;
4.型線齒面間光滑連接,型線上無尖點,便于采用加工和檢測,使得刀具壽命大大增加;
5.本實用新型的轉(zhuǎn)子間接觸線長度比較短,泄露三角形比較小。
附圖說明
圖1是本實用新型的陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子的一種實例在相互嚙合時的示意圖。
圖2是本實用新型陰轉(zhuǎn)子的一個實例的齒型線示意圖。
圖3 是本實用新型陽轉(zhuǎn)子的一個實例的齒型線示意圖。
圖中: O1是陽轉(zhuǎn)子的軸心,O2是陰轉(zhuǎn)子的軸心;R1是陽轉(zhuǎn)子的齒頂圓的半徑,R2是陰轉(zhuǎn)子齒頂圓的半徑; Mj是陽轉(zhuǎn)子的節(jié)圓,R1j是陽轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑;Fj是陰轉(zhuǎn)子的節(jié)圓,R2j是陰轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑,R2j= R2;A是兩轉(zhuǎn)子的中心距,A=R1j+R2j;O3是陰轉(zhuǎn)子圓弧A2B2的圓心,R3是陰轉(zhuǎn)子圓弧A2B2的半徑;O4是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧D2E2的中心,a是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧D2E2的長半軸,b是陰轉(zhuǎn)子橢圓弧D2E2的短半軸;O5是陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2的圓心,R5是陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2的半徑;O6是陽轉(zhuǎn)子圓弧B1C1的圓心,R6是陽轉(zhuǎn)子圓弧B1C1的半徑;O7是陽轉(zhuǎn)子圓弧C1D1的圓心,R7是陽轉(zhuǎn)子圓弧C1D1的半徑;O8是陽轉(zhuǎn)子圓弧F1G1的圓心,R8是陽轉(zhuǎn)子圓弧F1G1的半徑。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型噴油雙螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子的齒型進(jìn)行詳細(xì)說明。
請參閱圖1至圖3。根據(jù)本實用新型一實施例的噴油雙螺桿壓縮機的陰轉(zhuǎn)子F和陽轉(zhuǎn)子M的轉(zhuǎn)子齒型呈不對稱型,且陰轉(zhuǎn)子F上的齒數(shù)多于陽轉(zhuǎn)子M上的齒數(shù)。本實施例中,陽轉(zhuǎn)子M與陰轉(zhuǎn)子F的齒數(shù)比為5:6。
根據(jù)本實用新型一實施例的噴油雙螺桿壓縮機轉(zhuǎn)子的齒型,所述的噴油雙螺桿壓縮機包括陰轉(zhuǎn)子F和陽轉(zhuǎn)子M。陰轉(zhuǎn)子F的端面的各齒型由六段曲線首尾光滑連接而成,陽轉(zhuǎn)子M的端面的各齒型由六段曲線首尾光滑連接而成,其中:陰轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧線、圓弧包絡(luò)線和橢圓弧線;陽轉(zhuǎn)子端面的各齒型的齒曲線包括圓弧包絡(luò)線、圓弧線和橢圓弧包絡(luò)線。本實施例中:陰轉(zhuǎn)子各齒型的齒曲線包括順序光滑連接的:圓弧A2B2、圓弧包絡(luò)線B2C2、圓弧包絡(luò)線C2D2、橢圓弧D2E2、圓弧E2F2以及圓弧包絡(luò)線F2G2;陽轉(zhuǎn)子各齒型的齒曲線包括順序光滑連接的:圓弧包絡(luò)線A1B1、圓弧B1C1、圓弧C1D1、橢圓弧包絡(luò)線D1E1、圓弧包絡(luò)線E1F1以及圓弧F1G1。
在具體實施時:
陰轉(zhuǎn)子的圓弧A2B2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O3為圓心,半徑為n1倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓弧,n1為大于0.1且小于等于0.3的正數(shù);圓弧A2B2在起點A2處與該陰轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的終點光滑連接,在終點B2處與圓弧包絡(luò)線B2C2光滑連接;圓弧包絡(luò)線A1B1是由陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陰轉(zhuǎn)子圓弧A2B2運動所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線B2C2是由陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陽轉(zhuǎn)子的圓弧B1C1運動所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;陽轉(zhuǎn)子的圓弧B1C1是以陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓內(nèi)部的O6為圓心,半徑為n5倍陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓弧,n5為大于0.2且小于等于0.3的正數(shù);圓弧B1C1在起點B1處與圓弧包絡(luò)線A1B1光滑連接,在終點C1處與圓弧C1D1光滑連接。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線C2D2是由陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陽轉(zhuǎn)子圓弧C1D1運動所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;陽轉(zhuǎn)子的圓弧C1D1是以陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O7為圓心,半徑為n6倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓弧,n6為大于0.3且小于等于0.5的正數(shù);圓弧C1D1在起點C1處與圓弧包絡(luò)線B1C1光滑連接,在終點D1處與陽轉(zhuǎn)子橢圓包絡(luò)線D1E1光滑連接。
陰轉(zhuǎn)子的橢圓弧D2E2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O4為中心,長軸為n2倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑、短軸為n3倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段橢圓弧,n2為大于0.4且小于等于0.6的正數(shù),n3為大于0.3且小于等于0.5的正數(shù);橢圓弧D2E2在起點D2處與圓弧包絡(luò)線C2D2光滑連接,在終點E2處與圓弧E2F2光滑連接;陽轉(zhuǎn)子的橢圓包絡(luò)線D1E1是由陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陰轉(zhuǎn)子橢圓弧D2E2運動所形成的軌跡的一段橢圓包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧E2F2是以陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O5為圓心、半徑為n4倍陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓??;n4為大于0.1且小于等于0.3的正數(shù);圓弧E2F2在起點E2處與橢圓弧D2E2光滑連接,在終點F2處與圓弧包絡(luò)線F2G2光滑連接;圓弧包絡(luò)線E1F1是由陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陰轉(zhuǎn)子圓弧E2F2運動所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線。
陰轉(zhuǎn)子的圓弧包絡(luò)線F2G2是由陰轉(zhuǎn)子節(jié)圓在沿陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓上滾動時,相對陽轉(zhuǎn)子圓弧F1G1運動所形成的軌跡的一段圓弧包絡(luò)線;陽轉(zhuǎn)子的圓弧F1G1是以陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓外部的O8為圓心、半徑為n7倍陽轉(zhuǎn)子節(jié)圓半徑的一段圓弧,n7為大于0.1、小于等于0.2的正數(shù);圓弧F1G1在起點F1處與圓弧包絡(luò)線E1F1光滑連接,在終點G1處與該陽轉(zhuǎn)子相鄰另一齒的起點光滑連接。
這樣,螺桿壓縮機陰陽轉(zhuǎn)子的端面齒型就完全作出來了。
本實用新型適用于大流量的噴油雙螺桿壓縮機。