专利名称：高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体机械的空气动力技术领域，具体地说是一种高精度空间螺旋齿廓 高效轭合展成法。
背景技术：
现有双轴主机螺旋动力发生装置原始设计都是基于无间隙轭合理论的研究和讨 论，但实际螺旋工作状态下因制造、高温高压下受力和膨胀变形等因素的影响，必须要留 有适当的间隙来保证主机高效比功率，并保证运转的可靠性和经济性，因此，行业通常采 用的设计方法是采用理论齿廓方程直接铣削切出螺旋转子，即螺旋公转子和螺旋母转子， 同时采用拉大中心距、深切、刀具修正、等距等传统方法获得一定间隙，但这些方法因精度 低而存在如下的先天的缺陷主机易抱死、加工效率低、废品率高、与国外同类产品相比容 积效率低、噪音大、内压波动大、泄露三角形增大、轭合间隙不均勻、轭合空间工作间隙在 0. 07mm 0. 12mm区间不等，所以不能满足高精度高效产品设计和保障机组可靠运行的实 际要求，这些现象同时也造成电耗高、油耗高、高成本、耗时、费工、停产等实际问题，长期困 扰着企业研发设计及生产人员。先决条件间隙引起的泄漏，降低容积效率，但是，螺旋齿廓的间隙又是主机安全 运行所必需的。因此，准确计算出螺旋齿廓的间隙分布是合理选取均勻间隙值的前提，而 螺旋齿廓的间隙问题及泄露损失又是该领域的重要问题，许多学者、专家和企业的研发人 员围绕这一问题一直做大量的研究工作。因为空气动力领域产品高新技术的创新和环保节 能一直是促进社会经济效益持续增长的永恒主题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，采用空间曲线方程切线斜率逼近弧微分法 沿着节圆啮合零对零接触带的高压工作侧进行展成，以获得最佳均勻的轭合空间工作间 隙。为实现上述目的，设计一种高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法，将包括螺 旋公转子、螺旋母转子的螺旋转子齿廓方程加工坐标分别输入高精度五轴磨床进行编 程加工，磨削出相互轭合的螺旋公转子与螺旋母转子，其特征在于在螺旋转子齿侧添 加间隙，使相互轭合的螺旋公转子与螺旋母转子得到0. 02mm 0. 035mm的均勻的轭 合空间工作间隙，上述轭合空间工作间隙采用如下方法获得(1)工况排气温度为小 于110°C、排气压力小于3. OMpa的高温高压的工况；(2)展成理论齿廓分段方程为
I γ — χζ 、}
‘_ ,.、，在此基础上采用空间曲线方程切线斜率逼近弧微分方法获得实际加工齿廓分段方程
权利要求
,在此基础上采用空间曲线方程切线斜率逼近弧微分方法获得实际加工
1. 一种高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法，将包括螺旋公转子、螺旋母转 子的螺旋转子齿廓方程加工坐标分别输入高精度五轴磨床进行编程加工，磨削出 相互轭合的螺旋公转子与螺旋母转子，其特征在于在螺旋转子齿侧添加间隙，使 相互轭合的螺旋公转子与螺旋母转子得到o. 02mm 0. 035mm的均勻的轭合空间 工作间隙，上述轭合空间工作间隙采用如下方法获得(1)工况排气温度为小于 110 °C、排气压力小于3. OMpa的高温高压的工况；(2)展成理论齿廓分段方程为齿廓分段方程
2.如权利要求1所述的一种高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法，其特征在于所述 的螺旋转子的齿侧是指螺旋公转子与螺旋母转子节圆啮合零对零接触带至齿根侧。
3.如权利要求1所述的一种高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法，其特征在于在理 论齿廓方程的曲线上取三点i点、i_l点、i+Ι点，其中i点为理论齿廓方程曲线与法线NN的相交点，i点的坐标值为Ui , ), i-1点与i+1点是分别位于而两侧的在理论齿廓方程曲线上的点，i-1点的坐标值为Ui-i , >' - )，i+1点的坐标值为(巧+1 , >' + )。
4.如权利要求1所述的一种获得高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成间隙方法，其特征 在于螺旋公转子与螺旋母转子的参数材质采用45号调质钢，棒料或QT铸件，热处理后的 硬度为ΗΒ190 Μ0;螺旋公转子长径比为1.4 2.0 ；螺旋角度 300° ；空间零 对零接触带在有油润滑的条件下，空间零对零接触带宽度为0. 1 0. 2mm ；动平衡G2. 5级； 实际磨削加工获得的精度如下当螺旋齿廓外径在小于Φ300 mm时，齿廓齿形的误差小于 士0. 01 mm ；当螺旋齿廓外径小于Φ300 mm时，全导程的误差小于士0. 01 mm，分度的误差小 于士0.01 mm，光洁度为0.4。
全文摘要
本发明涉及流体机械的空气动力技术领域，具体地说是一种高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法，其特征在于在螺旋转子齿侧添加间隙，使相互轭合的螺旋公转子与螺旋母转子得到0.02mm～0.035mm的均匀的轭合空间工作间隙，并采用空间曲线方程切线斜率逼近弧微分方法获得实际加工齿廓分段方程，将实际加工齿廓分段方程输入高精度五轴磨床的加工程序中，并沿着螺旋转子的齿侧进行磨削。本发明同现有技术相比，获得的螺旋公转子与螺旋母转子的空间曲面接触线短，封闭容积小，有利压力油膜形成，消除加工尖点、重复点和间断点，从而形成光滑过渡；有效减小动力损失并提供了高效均匀密封带；产品耐磨、柔性轭合、噪音低。
文档编号B23F15/00GK102059404SQ20101056854
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者刘佰达 申请人:上海稳健压缩机有限公司