[發明專利]一種雙螺桿真空泵的錐形螺桿轉子

在審

• 申請號: 201911347029.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110821835A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 王君;武萌;談慶鵬;趙勝;李祥艷;奚周瑾
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F04C25/02
• 分類號: F04C25/02;F04C18/16;F04C18/56;F04C29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙螺桿真空泵的錐形螺桿轉子，包括：左錐形螺桿轉子(1)、右錐形螺桿轉子(2)，其特征是：左錐形螺桿轉子(1)從低壓端(Ⅱ-Ⅱ)到高壓端(Ⅰ-Ⅰ)呈線性錐形，即左錐形螺桿轉子(1)的節圓半徑、齒頂半徑和齒底半徑從低壓端(Ⅱ-Ⅱ)到高壓端(Ⅰ-Ⅰ)均線性減小；右錐形螺桿轉子(2)從低壓端(Ⅱ-Ⅱ)到高壓端(Ⅰ-Ⅰ)呈線性錐形，即右錐形螺桿轉子(2)的節圓半徑、齒頂半徑和齒底半徑從低壓端(Ⅱ-Ⅱ)到高壓端(Ⅰ-Ⅰ)均線性減小；

左錐形螺桿轉子(1)和右錐形螺桿轉子(2)在高壓端(Ⅰ-Ⅰ)處的端面為一內凹球面，其半徑均為R_o；左錐形螺桿轉子(1)和右錐形螺桿轉子(2)在低壓端(Ⅱ-Ⅱ)處的端面為一外凸球面，其半徑均為R_i；

在工作嚙合狀態下，左錐形螺桿轉子(1)的旋轉軸OP和右錐形螺桿轉子(2)的旋轉軸OQ相交于一點，其交點為O；以交點O為球心，以R(R_o<R<R_i)為半徑做球面，該球面與左錐形螺桿轉子(1)的交截面為左球截面(101)，左球截面(101)的輪廓型線由4條球面曲線和一個點組成，按順時針方向依次為：左球面齒頂圓弧AB、左球面漸開線BC、左球面齒根圓弧CD、左球面擺線DA和左齒頂點A；

所述的左球截面(101)的輪廓型線方程如下：

以交點O為坐標原點建立三維直角坐標系XYZ，左錐形螺桿轉子(1)旋轉軸OP為Z軸；左球面齒頂圓弧AB的參數方程為：

其中，R為球面半徑；λ為齒頂半徑系數，2＞λ＞1；R₂為節圓半徑，滿足關系

左球面漸開線BC的參數方程為：

其中，ρ_BC(t)＝(1+t²)R_b²；R_b為漸開線發生圓半徑；α為漸開線起始角度；

左球面齒根圓弧CD的參數方程為：

其中，

左球面擺線DA的參數方程為：

其中，

以左錐形螺桿轉子(1)的旋轉軸OP和右錐形螺桿轉子(2)的旋轉軸OQ的交點O為球心，以R(R_o<R<R_i)為半徑做球面，該球面與右錐形螺桿轉子(2)的交截面為右球截面(201)，右球截面(201)的輪廓型線由4條曲線和一個點組成，按順時針方向依次為：右球面齒頂圓弧ab、右球面漸開線bc、右球面齒根圓弧cd、右球面擺線da和右齒頂點a；右球截面型線(201)和左球截面型線(101)相同。

2.如權利要求1所述的一種雙螺桿真空泵的錐形螺桿轉子，其特征是：左錐形螺桿轉子(1)由4個齒面組成，依次為：左錐形齒頂面(11)、左錐形斜齒面(12)、左錐形齒根面(13)和左錐形凹齒面(14)，這些齒面依次由左錐形螺桿轉子(1)的左球截面(101)中的左球面齒頂圓弧AB、左球面漸開線BC、左球面齒根圓弧CD和左球面擺線DA生成；右錐形螺桿轉子(2)由4個齒面組成，依次為：右錐形齒頂面(21)、右錐形斜齒面(22)、右錐形齒根面(23)和右錐形凹齒面(24)，這些齒面依次由右錐形螺桿轉子(2)的右球截面(201)中的右球面齒頂圓弧ab、右球面漸開線bc、右球面齒根圓弧cd和右球面擺線da生成；

在同步異向交叉軸傳動的工作中，兩螺桿轉子能夠實現正確嚙合，左錐形螺桿轉子(1)的左錐形齒頂面(11)、左錐形斜齒面(12)、左錐形齒根面(13)和左錐形凹齒面(14)，分別與右錐形螺桿轉子(2)的右錐形齒頂面(21)、右錐形斜齒面(22)、右錐形齒根面(23)和右錐形凹齒面(24)能夠實現正確嚙合。