一种锥形转子及具有锥形转子的干式双螺杆真空泵.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115143107A(43)申请公布日2022.10.04(21)申请号202210779930.6(22)申请日2022.07.04(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人郭蓓王岩彬刘浩贠嘉轩(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师房鑫(51)Int.Cl.F04C18/16(2006.01)F04C29/00(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种锥形转子及具有锥形转子的干式双螺杆真空泵(57)摘要一种锥形转子及具有锥形转子的干式双螺杆真空泵，锥形转子包括端面型线相同的阴阳转子，端面型线包括依次相连的圆弧摆线段、齿根圆弧段、阿基米德螺线段、阿基米德螺线共轭曲线段以及齿顶圆弧段，阴阳转子中一个转子的尖点与另一个转子的圆弧摆线段相互啮合，其余线段按照阴阳转子各自的旋转方向依次对应啮合；通过所述圆弧摆线段、齿根圆弧段、阿基米德螺线段、阿基米德螺线共轭曲线段以及齿顶圆弧段对应形成转子的圆弧摆线曲面、齿根圆弧曲面、阿基米德螺线曲面、阿基米德螺线共轭线曲面以及齿顶圆弧曲面；由进气端面到排气端面型线连续变化，齿顶圆减小，齿根圆增大。本发明可以实现内容积变化的功能，并且泄漏更少，具有更高的容积效率。CN115143107ACN115143107A权利要求书1/3页1.一种锥形转子，其特征在于，包括端面型线相同的阴阳转子，端面型线包括依次相连的圆弧摆线段ab、齿根圆弧段bc、阿基米德螺线段cd、阿基米德螺线共轭曲线段de以及齿顶圆弧段ea，阴阳转子中一个转子的尖点a与另一个转子的圆弧摆线段a′b′相互啮合，其余线段按照阴阳转子各自的旋转方向依次对应啮合；通过所述圆弧摆线段ab、齿根圆弧段bc、阿基米德螺线段cd、阿基米德螺线共轭曲线段de以及齿顶圆弧段ea对应形成转子的圆弧摆线曲面(5)、齿根圆弧曲面(4)、阿基米德螺线曲面(1)、阿基米德螺线共轭线曲面(2)以及齿顶圆弧曲面(3)；由进气端面到排气端面型线连续变化，齿顶圆减小，齿根圆增大。2.根据权利要求1所述的锥形转子，其特征在于，所述阳转子的圆弧摆线段ab的型线方程为：式中，A为轴间距，rab(t,τ)为圆弧摆线段ab的型线坐标，t为截面参数，τ为轴向参数，R1(τ)为齿顶半径；所述阳转子的圆弧摆线曲面(5)的空间曲面方程为：式中，Rab(t,τ)为圆弧摆线段ab形成的曲面坐标，t为截面参数，τ为轴向参数，z(τ)＝Tτ/2π，T为螺距。3.根据权利要求1所述的锥形转子，其特征在于，所述阳转子的齿顶圆弧段ea的型线方程为：式中，R1(τ)为齿顶半径，R1(τ)＝RD‑tanαP(τ)，RD为进气端面齿顶半径，α为锥角，P(τ)为当前截面到进气端轴向距离，rea(t,τ)为齿顶圆弧段ea的型线坐标，t为截面参数，τ为轴向参数；所述阳转子的齿顶圆弧曲面(3)的空间曲面方程为：式中，R1(τ)为齿顶半径，Rea(t,τ)为齿顶圆弧段ea形成的曲面坐标，z(τ)＝Tτ/2π，T为螺距；t为截面参数，τ为轴向参数。4.根据权利要求1所述的锥形转子，其特征在于，所述阳转子的齿根圆弧bc的型线方程为：式中，rbc(t,τ)为齿根圆弧bc的型线坐标，R2(τ)为齿根半径，β为齿根圆弧bc的型线起2CN115143107A权利要求书2/3页始角度，R2(τ)＝Rd+tanαP(τ)，Rd为进气端面齿根半径，α为锥角，P(τ)为当前截面到进气端轴向距离；所述阳转子的齿根圆弧曲面(4)的空间曲线方程为：式中，Rbc(t,τ)为齿根圆弧bc形成的曲面坐标，T为螺距，t为截面参数，τ为轴向参数。5.根据权利要求1所述的锥形转子，其特征在于，所述阳转子的阿基米德螺线段cd的端面型线方程为：式中，rcd(t,τ)为阿基米德螺线段cd型线坐标，R2(τ)为齿根半径，A为轴间距，θ为阿基米德螺线段cd的型线起始角度，p0为阿基米德螺线和阿基米德螺线共轭曲线所占角度；所述阳转子的阿基米德螺线曲面(1)的空间方程为：式中，Rcd(t,τ)为阿基米德螺线段cd形成的曲面坐标，t为截面参数，τ为轴向参数，θ为阿基米德螺线段cd的型线起始角度，z(τ)＝Tτ/2π，T为螺距；p0为阿基米德螺线段cd和阿基米德螺线共轭曲线段de所占角度。6.根据权利要求1所述的锥形转子，其特征在于，所述阳转子的阿基米德螺线共轭线曲面(2)的空间方程为：式中，c′d′代表阴转子上的阿基米德螺线曲面(1)，为阴转子上的阿基米德螺线曲面(1)在y方向的法向量，yc′d′为阴转子上的阿基米德螺线曲面(1)在y方向的坐标，为阴转子上的阿基米德螺线曲面(1)在x方向的法向量，xc′d′为阴转子上的