一种涡旋压缩机的双涡旋齿及其啮合型线设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109441805A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201811516165.9(22)申请日2018.12.12(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人王君崔淑洁陈志凯冯浩志曹晨燕奚周瑾(51)Int.Cl.F04C18/02(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称一种涡旋压缩机的双涡旋齿及其啮合型线设计方法(57)摘要本发明公开了一种涡旋压缩机的双涡旋齿及其啮合型线设计方法，该双涡旋齿的第一静涡旋齿(1)的组成型线包括6段曲线，为：第一圆弧L1M1、第二圆弧M1N1、第一圆渐开线N1P1、第三圆弧L1S1、第四圆弧S1I1和第二圆渐开线I1Q1；除连接啮合点L1之外，相邻曲线之间均光滑连接；第一静涡旋齿(1)与第二静涡旋齿(3)完全相同，将第一静涡旋齿(1)以基圆圆心点O为中心顺时针或逆时针旋转90°分别得到第一动涡旋齿(2)和第二动涡旋齿(4)；在工作过程中，动涡旋齿和静涡旋齿实现正确的啮合；所提出的双涡旋齿具有进气量大、设计步骤简单、便于加工的优点，丰富了双涡旋齿的型线类型。CN109441805ACN109441805A权利要求书1/3页1.一种涡旋压缩机的双涡旋齿，包括：第一静涡旋齿(1)、第二静涡旋齿(3)、第一动涡旋齿(2)和第二动涡旋齿(4)；其特征是：第一静涡旋齿(1)和第二静涡旋齿(3)位于静涡旋盘Ⅰ上，第一动涡旋齿(2)和第二动涡旋齿(4)位于动涡旋盘Ⅱ上；第一静涡旋齿(1)的组成型线包括6段曲线，为：第一圆弧L1M1、第二圆弧M1N1、第一圆渐开线N1P1、第三圆弧L1S1、第四圆弧S1I1和第二圆渐开线I1Q1，其中第一圆弧L1M1与第三圆弧L1S1的交点为连接啮合点L1；第一圆弧L1M1与第二圆弧M1N1、第二圆弧M1N1与第一圆渐开线N1P1、第三圆弧L1S1与第四圆弧S1I1、第四圆弧S1I1与第二圆渐开线I1Q1之间均光滑连接；所述的第一圆弧L1M1与第三圆弧L1S1在连接啮合点L1处的切线是互相垂直的；所述的第一静涡旋齿(1)上的第一圆渐开线N1P1与第二圆渐开线I1Q1有相同的基圆，基圆圆心点为O，基圆半径为Rb；连接啮合点L1到基圆圆心点O的距离为其中，Ror是曲轴回转半径。2.根据权利要求1所述的一种涡旋压缩机的双涡旋齿，其特征是：第一静涡旋齿(1)、第二静涡旋齿(3)、第一动涡旋齿(2)和第二动涡旋齿(4)的组成型线均相同；第一静涡旋齿(1)相对基圆圆心点O旋转180°后与第二静涡旋齿(3)完全重合；第一动涡旋齿(2)相对基圆圆心点O旋转180°后与第二动涡旋齿(4)完全重合；第一静涡旋齿(1)以基圆圆心点O为中心顺时针旋转90°后，与第一动涡旋齿(2)完全重合。3.根据权利要求1所述的一种涡旋压缩机的双涡旋齿，其特征是：第一动涡旋齿(2)的组成型线包括6段曲线，为：第五圆弧L2M2、第六圆弧M2N2、第三圆渐开线N2P2、第七圆弧L2S2、第八圆弧S2I2和第四圆渐开线I2Q2；第二动涡旋齿(4)的组成型线包括6段曲线，为：第十三圆弧L4M4、第十四圆弧M4N4、第七圆渐开线N4P4、第十五圆弧L4S4、第十六圆弧S4I4和第八圆渐开线I4Q4；所述的静涡旋盘Ⅰ上的第一静涡旋齿(1)的组成型线中的第一圆弧L1M1、第二圆弧M1N1、第三圆弧L1S1和第四圆弧S1I1在工作过程中都能够实现正确的啮合；即第一静涡旋齿(1)的第一圆弧L1M1、第二圆弧M1N1、第一圆渐开线N1P1分别与第一动涡旋齿(2)的第七圆弧L2S2、第八圆弧S2I2、第四圆渐开线I2Q2能够实现正确的啮合；第一静涡旋齿(1)的第三圆弧L1S1、第四圆弧S1I1、第二圆渐开线I1Q1分别与第二动涡旋齿(4)上的第十三圆弧L4M4、第十四圆弧M4N4、第七圆渐开线N4P4能够实现正确的啮合；动涡旋盘Ⅱ上的第一动涡旋齿(2)、第二动涡旋齿(4)的组成型线与静涡旋盘Ⅰ上的第一静涡旋齿(1)、第二静涡旋齿(3)的组成型线能够实现正确的啮合。4.一种如权利要求1所述的涡旋压缩机的双涡旋齿的啮合型线设计方法，其特征是：包括以下步骤：1)以基圆圆心O为坐标原点建立二维坐标系，给定以下参数的数值：曲轴回转半径Ror、基圆半径Rb、第二圆弧M1N1与第一圆渐开线N1P1的连接点N1对应的圆渐开线展角φ；2)以坐标原点O为圆心作半径为Rb的基圆，基圆的方程为2CN109441805A权利要求书2/3页以坐标原点O为圆心作半径为的特征圆，特征圆的方程为作特征圆内接正方形L1L2L3L4，正方形边长为Ror，正方形的一边L2L1与x轴相垂直；3)在正方形一边L