本發(fā)明涉及螺桿真空泵的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種適用于雙螺桿真空泵的螺桿轉(zhuǎn)子型線。

背景技術(shù)：

雙螺桿真空泵的核心部件是一對(duì)互相嚙合的非接觸螺桿轉(zhuǎn)子。螺桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)同步嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生齒面干涉，因此螺桿轉(zhuǎn)子的型線的研究是干式螺桿真空泵研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，也是螺桿泵技術(shù)研究的熱點(diǎn)。其型線的好壞將直接影響螺桿泵的性能，如密封性，面積利用系數(shù)，理論抽速等，同時(shí)決定螺桿轉(zhuǎn)子的加工制造成本。傳統(tǒng)某些螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線無(wú)法得到完整的嚙合曲線，螺桿轉(zhuǎn)子前后級(jí)漏氣，密封性差，且轉(zhuǎn)子齒廓的耐磨損能力低，這些問(wèn)題將嚴(yán)重影響泵的抽氣性能和壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線，以提供一種新的螺桿轉(zhuǎn)子型線，解決傳統(tǒng)螺桿轉(zhuǎn)子嚙合曲線不完整、前后級(jí)漏氣、密封性差、耐磨損能力低等技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線，采用七段曲線組成轉(zhuǎn)子端面型線，按逆時(shí)針?lè)较蛞来螢殚L(zhǎng)幅外擺線AB，半徑為R_r的齒根圓BC，半徑為r₁-R_r的過(guò)渡圓CG，內(nèi)擺線GD，外擺線DE，半徑為R_t-r₁的過(guò)渡圓EF和半徑為R_t的齒頂圓FA，其中，R_t+R_r＝2r₁，r₁為螺桿轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑；將該螺桿轉(zhuǎn)子型線應(yīng)用于兩個(gè)螺桿轉(zhuǎn)子，兩個(gè)螺桿轉(zhuǎn)子共軛且型線相同，當(dāng)兩者進(jìn)行同步異向雙回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)完整的嚙合關(guān)系。

進(jìn)一步地，所述長(zhǎng)幅外擺線AB的坐標(biāo)方程式為：

式中，為參變量。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)擺線GD的坐標(biāo)方程式為：

所述外擺線DE的坐標(biāo)方程式為：

式中，φ為參變量，P₁為D點(diǎn)距離內(nèi)擺線GD生成圓的圓心的距離，C₁為內(nèi)擺線GD生成圓的圓心到節(jié)圓圓心的距離，P₂為D點(diǎn)距離外擺線DE生成圓的圓心的距離，C₂為外擺線DE生成圓的圓心到節(jié)圓圓心的距離。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線，該螺桿轉(zhuǎn)子吸取了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有螺桿轉(zhuǎn)子型線的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的共軛轉(zhuǎn)子型線，兩轉(zhuǎn)子完全相同，只是旋向相反，均為單頭非對(duì)稱齒形。螺桿轉(zhuǎn)子在同步齒輪的帶動(dòng)下正確嚙合，同步轉(zhuǎn)動(dòng)，任意位置、任意轉(zhuǎn)角均不會(huì)發(fā)生齒間干涉，擁有完整的嚙合曲線。此型線轉(zhuǎn)子既有效地傳遞了力矩，又解決了因?yàn)樾孤度切卧斐傻臍怏w由壓力較高的齒間容積向壓力較低的鄰近齒間容積的泄露，保證泵有較高的容積效率，且相對(duì)其他轉(zhuǎn)子型線擁有較高的面積利用系數(shù)，加工及檢測(cè)成本低。過(guò)渡圓弧提高了齒廓的耐磨損能力。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線的形成機(jī)理圖，其中，圓1為基圓(節(jié)圓)，圓2為長(zhǎng)幅外擺線AB生成圓，圓3為內(nèi)擺線GD生成圓，圓4為外擺線DE生成圓；

圖2是本發(fā)明的螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線的端面型線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1-2進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明一種螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線的具體實(shí)施方式。

由圖2可見(jiàn)，螺桿截面的齒形型線主要由長(zhǎng)幅外擺線AB，半徑為R_r的齒根圓BC，半徑為r₁-R_r的過(guò)渡圓CG，內(nèi)擺線GD，外擺線DE，半徑為R_t-r₁的過(guò)渡圓EF和半徑為R_t的齒頂圓FA組成，且內(nèi)擺線GD和外擺線DE光滑連接于D點(diǎn)，由圖1可見(jiàn)圖2中各段曲線的形成機(jī)理。

長(zhǎng)幅外擺線AB的形成機(jī)理是：半徑均為節(jié)圓大小的基圓1和生成圓2，生成圓2沿基圓1作無(wú)滑動(dòng)的逆時(shí)針滾動(dòng)時(shí)，固定在生成圓2上一點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)軌跡為長(zhǎng)幅外擺線AB，且生成圓2圓心O₂至A點(diǎn)距離O₂A的長(zhǎng)度等于齒頂圓FA半徑R_t，且軌跡運(yùn)動(dòng)到與齒頂圓相交時(shí)停止。長(zhǎng)幅外擺線AB的坐標(biāo)方程式滿足：

式中，為參變量。

內(nèi)擺線GD的形成機(jī)理是：半徑為三分之一節(jié)圓大小的生成圓3內(nèi)切于基圓1，生成圓3沿基圓1作逆時(shí)針純滾動(dòng)時(shí)，固定在生成圓3上一點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡即為內(nèi)擺線GD。

外擺線DE的形成機(jī)理是：半徑為三分之一節(jié)圓大小的生成圓4外切于基圓1，生成圓4沿基圓1作順時(shí)針純滾動(dòng)時(shí)，固定在生成圓4上一點(diǎn)D的運(yùn)動(dòng)軌跡即為外擺線DE。

內(nèi)擺線GD的坐標(biāo)方程式滿足：

外擺線DE的坐標(biāo)方程式滿足：

式中，φ為參變量，P₁為D點(diǎn)距離內(nèi)擺線GD生成圓的圓心的距離，C₁為內(nèi)擺線GD生成圓的圓心到節(jié)圓圓心的距離，P₂為D點(diǎn)距離外擺線DE生成圓的圓心的距離，C₂為外擺線DE生成圓的圓心到節(jié)圓圓心的距離。

此處設(shè)定生成圓3與生成圓4均為基圓1半徑的三分之一，這樣大大簡(jiǎn)化型線方程，方便計(jì)算型線和轉(zhuǎn)子的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，便于轉(zhuǎn)子的加工，檢測(cè)。

以基圓1上一點(diǎn)為圓心，作一個(gè)圓弧同時(shí)與BC段和GD段相切，即為圖2中的過(guò)渡圓CG。再以基圓1上一點(diǎn)為圓心，作一個(gè)圓弧同時(shí)與DE段和FA段相切，即為圖2中的過(guò)渡圓EF。至此，得到本發(fā)明的一種螺桿真空泵轉(zhuǎn)子型線，如圖2所示。

這種齒形型線形成的主、從動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)子在嚙合過(guò)程中，其前后級(jí)與泵殼之間可形成理論上嚴(yán)格密封的密封腔，消除了泄露三角形，避免了轉(zhuǎn)子前后級(jí)氣體的泄露。降低了螺桿運(yùn)行時(shí)的磨損，提高了雙螺桿泵的耐磨性。此型線擁有近乎為0.5的面積利用系數(shù)，大大提高了抽氣效率。

以上為本發(fā)明一種詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，是以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。