一种低泄漏的全光滑的螺杆转子.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CN108050069A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201810057381.5(22)申请日2018.01.22(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)发明人王君魏蜀红崔锋李雪琴杨舒然沙润东曹晨燕(51)Int.Cl.F04C29/00(2006.01)F04C18/16(2006.01)F04C25/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种低泄漏的全光滑的螺杆转子(57)摘要本发明公开了一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，包括左螺杆转子和右螺杆转子，左螺杆转子的左截面型线由多项式螺旋线、左齿顶圆弧、左爪尖椭圆弧、左椭圆弧包络线、左齿根圆弧组成，右螺杆转子的右截面型线由多项式螺旋线共轭曲线、右齿顶圆弧、右爪尖椭圆弧、右椭圆弧包络线、右齿根圆弧组成，相邻两段曲线之间完全光滑连接；截面型线的齿背简化为一条曲线，便于优化设计和加工；两个螺杆转子完全正确啮合，相邻齿面之间完全光滑连接，不存在应力集中区域，具有连续且较短的空间接触线，面积较小的泄漏三角形，改善了双螺杆真空泵的密封性能，提高了极限真空度和抽气量。CN108050069ACN108050069A权利要求书1/2页1.一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，包括左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)，其特征是：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由5段曲线组成，按逆时针方向依次为：多项式螺旋线AB、左齿顶圆弧BC、左爪尖椭圆弧CD、左椭圆弧包络线DE、左齿根圆弧EA，相邻组成曲线之间完全光滑连接；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由5段曲线组成，按逆时针方向依次为：多项式螺旋线共轭曲线ab、右齿顶圆弧bc、右爪尖椭圆弧cd、右椭圆弧包络线de、右齿根圆弧ea，相邻组成曲线之间也完全光滑连接；在同步异向双回转运动的工作中，左截面型线(101)与右截面型线(201)上各段曲线的啮合情况为：多项式螺旋线AB与多项式螺旋线共轭曲线ab啮合，左齿顶圆弧BC与右齿根圆弧ea啮合，左爪尖椭圆弧CD与右椭圆弧包络线de啮合，左椭圆弧包络线DE与右爪尖椭圆弧cd啮合，左齿根圆弧EA与右齿顶圆弧bc啮合；左截面型线(101)的左齿顶圆弧BC、左爪尖椭圆弧CD、左椭圆弧包络线DE、左齿根圆弧EA绕左截面型线中心O1旋转180°后，与右截面型线(201)的右齿顶圆弧bc、右爪尖椭圆弧cd、右椭圆弧包络线de、右齿根圆弧ea完全重合。2.如权利要求1所述的一种低泄漏的全光滑螺杆转子，其特征是：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的多项式螺旋线AB和与之啮合的右螺杆转子(2)的右截面型线(201)的多项式螺旋线共轭曲线ab的方程分别为：多项式螺旋线AB的方程为：多项式螺旋线共轭曲线ab的方程为：式中：为第一中间参数，由求得；R1为齿顶圆弧半径；R2为节圆半径；R3为齿根圆弧半径；θ为齿背圆心角。3.如权利要求1所述的一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，其特征是：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的组成曲线左爪尖椭圆弧CD和左椭圆弧包络线DE的方程为：左爪尖椭圆弧CD的方程为：式中：M1为第一旋转变换矩阵，为初始椭圆弧：2CN108050069A权利要求书2/2页M1表示将初始椭圆弧绕左截面型线中心O1顺时针旋转γ角度；左椭圆弧包络线DE的方程为：式中：M2为第二旋转变换矩阵，为初始椭圆弧包络线：M2表示将初始椭圆弧包络线绕左截面型线中心O1逆时针旋转γ角度，γ为旋转角度，由如下方程确定：式中：为第二中间参数，由求得，C1、C2、C3、C4为常数；m为椭圆弧长半轴；n为椭圆弧短半轴。4.一种双螺杆真空泵，其特征是：使用如权利要求1所述的一种低泄漏的全光滑的螺杆转子。3CN108050069A说明书1/6页一种低泄漏的全光滑的螺杆转子技术领域[0001]本发明涉及双螺杆真空泵，特别涉及适用于双螺杆真空泵的一种低泄漏的全光滑的螺杆转子。背景技术[0002]双螺杆真空泵是一种回转容积式泵，具有结构简单、运行平稳、清洁无油、适应多种工况的优点，双螺杆真空泵的重要零部件是两个平行装配、相互啮合的螺杆转子，工作时通过两个螺杆转子的同步异向双回转运动，实现泵内被抽气体的吸气、压缩和排气过程；螺杆转子的截面型线对双螺杆真空泵的性能有着重要影响。[0003]目前常用螺杆转子的截面型线由4段曲线组成，包括齿根圆弧、齿顶圆弧、摆线、圆渐开线，该螺杆转子的截面型线存在不参与啮合的部分，且螺杆转子的空间接触线不连续；之后在此型线的基础上进行改进，专利CN105332914A提出了一种全光滑的螺杆转子，其螺杆转子的截面型线由7段曲线组成，在齿根圆弧与圆渐开线连接的位