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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115095518A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210816978.X(22)申请日2022.07.12(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)发明人王闯刘一爽刘明昆王炳棋邢子文何志龙(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.F04C2/16(2006.01)F04C18/16(2006.01)G06F30/17(2020.01)G06F30/28(2020.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称一种双螺杆转子、转子型线生成方法及双螺杆机械(57)摘要一种双螺杆转子、转子型线生成方法及双螺杆机械,包括相互啮合的阳转子和阴转子,阳转子和阴转子的啮合线由7段曲线组成,其中,曲线AB、BC、CD、DE为圆心位于x轴的圆弧;曲线EF为经过A点的圆弧或椭圆弧,圆心位于x轴下方;曲线FG和GA为圆心位于x轴的圆弧或椭圆弧,相邻曲线相切;啮合线确定后根据包络条件式以及阴、阳转子动坐标系和啮合线静坐标系之间的转换关系式生成阴、阳转子单齿型线,再经重复旋转后生成完整型线。本发明的转子型线采用逆向啮合线法生成,设计周期短,可快速生成高性能转子型线;啮合线组成曲线均为圆或椭圆,可对转子型线的各功能段进行充分优化,使得经过优化后的双螺杆机械具有优异的综合性能。CN115095518ACN115095518A权利要求书1/3页1.一种双螺杆转子,其特征在于,包括相互啮合的阳转子和阴转子,阳转子和阴转子的啮合线由7段曲线AB、BC、CD、DE、EF、FG、GA组成,其中,A、C、G三点位于坐标系x轴上,A点为转子型线节点;C点为啮合线左端点,是啮合线与阴转子齿根圆交点;G点为啮合线右端点,是啮合线与阳转子齿根圆交点;所述曲线AB为圆弧线段,曲线AB的圆心位于x轴上,半径小于阴转子节圆半径;曲线BC为圆弧线段,曲线BC的圆心位于x轴上,半径小于阳转子齿顶圆半径;曲线CD为圆弧线段,曲线CD的圆心位于x轴上,半径不大于阳转子齿高半径;曲线DE为圆弧线段,曲线DE的圆心位于x轴上,半径小于曲线CD半径;曲线EF为圆弧或椭圆弧线段,曲线EF经过A点,圆心位于x轴下方;曲线FG为圆弧或椭圆弧线段,曲线FG的圆心位于x轴上;曲线GA为圆弧或椭圆弧线段,曲线GA的圆心位于x轴上,且为直线AG的中点;曲线BC和曲线CD在C点相切,曲线EF和曲线FG在F点相切,曲线FG和曲线GA在G点相切,曲线GA和曲线AB在A点相切。2.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线AB的参数方程为:式中,ΔrAB是设计变量,为阴转子节圆半径与曲线AB圆弧半径的差值,R2t为阴转子节圆半径,θAB为曲线AB的圆心角,通过曲线AB和BC在B点相交这一几何条件求出。3.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线BC的参数方程为:式中,ΔrBC是设计变量,为阳转子齿顶圆半径与曲线BC圆弧半径的差值,R1为阳转子齿顶圆半径,θBC为曲线BC的圆心角,通过曲线AB和BC在B点相交这一几何条件求出。4.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线CD的参数方程为:式中,ΔrCD和θCD是设计变量,ΔrCD为阳转子齿高半径与曲线CD圆弧半径的差值,θCD为曲线CD的圆心角,R为阳转子齿高半径,r2为阴转子齿根圆半径。5.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线DE的参数方程为:式中,rDE和θDE是设计变量,rDE为曲线DE的圆弧半径,θDE为曲线DE圆弧的圆心角,xO_DE为曲线DE圆弧的圆心横坐标,θDE0为D点对应的角度参数,xO_DE和θDE0通过曲线DE经过D点这一几何条件求出。6.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线EF的参数方程为:式中,rEF_x、rEF_y和θEF1是设计变量,rEF_x和rEF_y分别为曲线EF椭圆沿x方向和y方向的半2CN115095518A权利要求书2/3页径,θEF1为F点对应的角度参数,xO_EF和yO_EF分别为曲线EF椭圆圆心的横坐标和纵坐标,θEF0为E点对应的角度参数,xO_EF、yO_EF和θEF0通过曲线EF经过E点和A点这两个几何条件求出;当rEF_x与rEF_y相等时,曲线EF为圆弧。7.根据权利要求1所述的双螺杆转子,其特征在于,所述曲线FG的参数方程为:式中,rFG_x和rFG_y分别为曲线FG椭圆沿x方向和y方向的半径,R2为阴转子齿顶圆半径,θFG1为F点对应的角度参数,rFG_x、rFG_y和θFG1通过曲线FG经过F点、以及曲线EF和FG在F点相切这两个几何条件求出;当rFG_x与r