螺杆转子型线设计方法和螺杆压缩机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115434913A(43)申请公布日2022.12.06(21)申请号202211247350.9(22)申请日2022.10.12(71)申请人中国船舶集团有限公司第七一一研究所地址201108上海市闵行区华宁路3111号申请人上海齐耀螺杆机械有限公司(72)发明人蔡琼颖李敏王晓璐高宇峰张泉明崔周波孙田青姚同林王胜蓝吴斌陆隽奕(74)专利代理机构深圳紫藤知识产权代理有限公司44570专利代理师黄威(51)Int.Cl.F04C29/00(2006.01)F04C18/16(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称螺杆转子型线设计方法和螺杆压缩机(57)摘要本发明提供一种螺杆转子型线设计方法和螺杆压缩机，所述方法包括：通过分段设计绘制出阴转子和阳转子相互啮合的齿条线，所述齿条线是由七段曲线首尾光滑连接而成；根据所述齿条线优化阳转子齿曲线和阴转子齿曲线；以及根据所述阴转子齿曲线和所述阳转子齿曲线得到对应的阴转子型线和阳转子型线。本发明可避免直接优化阴转子型线和阳转子型线而带来的较大计算量，从而提高转子型线的设计效率。CN115434913ACN115434913A权利要求书1/2页1.一种螺杆转子型线设计方法，其特征在于，所述方法包括：通过分段设计绘制出阴转子和阳转子相互啮合的齿条线，所述齿条线是由七段曲线首尾光滑连接而成，该七段曲线依次包括AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段以及GH段；根据所述齿条线优化阳转子齿曲线和阴转子齿曲线，所述阳转子齿曲线包括顺序光滑连接的A1B1段、B1C1段、C1D1段、D1E1段、E1F1段、F1G1段以及G1H1段，所述阴转子齿曲线包括顺序光滑连接的A2B2段、B2C2段、C2D2段、D2E2段、E2F2段、F2G2段以及G2H2段；根据所述阴转子齿曲线和所述阳转子齿曲线得到对应的阴转子型线和阳转子型线。2.根据权利要求1所述的螺杆转子型线设计方法，其特征在于，根据所述齿条线通过坐标转换公式生成所述阳转子齿曲线和所述阴转子齿曲线，所述坐标转换公式为：其中，xc,yc为阴转子或阳转子的齿条坐标，μ1为齿条坐标变化到型线坐标的角度，rp1为转子的节圆半径，x1,y1为阴转子或阳转子的齿形坐标。3.根据权利要求1或2所述的螺杆转子型线设计方法，其特征在于，所述根据所述齿条线优化阳转子齿曲线和阴转子齿曲线的步骤包括：将所述齿条线的AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段以及GH段由齿条坐标系转换为阳转子的齿形坐标系，得到所述阳转子齿曲线；和将所述齿条线的AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段以及GH段由齿条坐标系转换为阴转子的齿形坐标系，得到所述阴转子齿曲线；其中，AB段是以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0.15的正数，AB段在起点处与HB段光滑连接，在终点处与BC段相切；BC段是以O4为圆心，半径为n2倍阴转子节圆半径的一段圆弧，n2为大于0.1且小于等于0.2的正数，BC段在起点处与AB段光滑连接，在终点处与CD段相切；CD段是以O5为圆心，半径为n3倍阴转子节圆半径的一段椭圆弧，n3为大于0.5且小于等于0.7的正数，CD段在起点处与BC段光滑连接，在终点处与DE段相切；DE段是以O6为圆心，半径为n4倍阴转子节圆半径的一段圆弧，n4为大于0.8且小于等于1.1的正数，DE段在起点处与CD段光滑连接，在终点处与EF段相切；EF段是以O7为中心，以长径为n5倍阴转子节圆半径和短径为n6倍阴转子节圆半径的一段椭圆曲线，n5为大于0.6且小于等于0.8的正数，n6为大于0.3且小于等于0.5的正数，EF段在起点处与DE段光滑连接，在终点处与FG段相切；FG段是以O8为圆心，半径为n7倍阴转子节圆半径的一段圆弧，n7为大于0.1且小于等于0.5的正数，FG段在起点处与EF段光滑连接，在终点处与GH段相切；GH段是长度为n8倍阴转子节圆半径的直线段，n8为大于0.1且小于等于0.3的正数，GH段在起点处与FG段光滑连接，在终点处与HA段相切的。4.根据权利要求1所述的螺杆转子型线设计方法，其特征在于，所述阴转子和所述阳转子的齿数比为5：3。5.根据权利要求1所述的螺杆转子型线设计方法，其特征在于，所述阴转子型线和所述阳转子型线的外接圆直径相等。2CN115434913A权利要求书2/2页6.一种螺杆压缩机，包括阴转子和阳转子，其特征在于，所述阴转子和所述阳转子相互啮合的齿条线是由七段曲线首尾光滑连接而成，该七段曲线依次包括AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FG段以及GH段；根据所述齿条线生成的阳转子齿曲线包括顺序光滑连接的A1B1段、B1C1