一种二叶型转子外形的形线设计及加工方法与流程

技术特征：

1.一种二叶型转子外形的形线设计方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)、根据设计转子的规格，设定转子形线的公称长度L和公称腰部宽度B；

(2)、根据二转子之间的啮合间隙，设定间隙系数ε的值；

(3)、用形线方程计算不同极角θ时的一系列极径ρ，

转子形线的数学方程为极坐标方程：

ρ＝0.5L-0.5(L-B)sin²θ-ε

式中：ρ：极径，L：转子的长度，B：转子的腰部宽度，θ：极角，ε：间隙系数；

(4)、用计算机机械制图软件，根据计算所得的各极角θ的一系列极径ρ值，以极点0为原点，绘制不同极角θ的一系列极径ρ值的线段；

(5)、用光滑曲线依次连接各极径线段的末端，形成极角θ＝0°～90°范围内的初形线；

(6)、以经过极点0的水平线(θ＝0°)作为对称线，对称复制极角θ＝0°～90°范围内的初形线，复制所得曲线即为极角θ＝270°～360°范围内的初形线；

(7)、以经过极点0的垂直线(θ＝90°)作为对称线，对称复制极角θ＝0°～90°范围内的初形线和θ＝270°～360°范围内的初形线，复制所得曲线即为极角θ＝90°～270°范围内的初形线；

至此所获得四段曲线首尾相接，形成一个两头浑圆中间腰部宽度略小的封闭曲线；此封闭曲线尚需进行修整后才可作为转子的形线，对于极角θ＝0°～90°范围内的曲线，需要修整极角θ＝45°～90°区间的曲线；对于极角θ＝90°～180°范围内的曲线，需要修整极角θ＝90°～135°区间的曲线；对于极角θ＝180°～270°范围内的曲线，需要修整极角θ＝225°～270°区间的曲线；对于极角θ＝270°～360°范围内的曲线，需要修整极角θ＝270°～315°区间的曲线，使四段修正曲线首尾相接，形成一个封闭形线，即为修整后的转子形线。

2.根据权利要求1所述的一种二叶型转子外形的形线设计方法，其特征在于，所述步骤(7)中曲线的修整方法，按以下步骤进行：

(a)、上述方法绘制的一系列极径线段及其封闭曲线命名为图形A，其轴心在极点0处；

(b)、复制图形A并向θ＝0°方向移动0.5(L+B)距离，使所复制图形的轴心位于极坐标的θ＝0°和ρ＝0.5(L+B)的位置，命名此复制图形为图形B；

(c)、以极坐标点[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]为旋转中心点，将图形B逆时针方向旋转90°，使图形B的极径线段ρ0与封闭曲线A的极径线段ρ0成90°垂直；

(d)、在图形A中，延长θ＝0°的极径线段ρ0的长度，延长量为ε(极径线段的始端保持在极点)，并以延长后的端点为始点，在θ＝0°～45°区间，绘制与该初形线距离为ε的曲线，所得曲线称为图形A的偏移曲线；

(e)、以极点0为旋转中心，顺时针方向旋转图形A及其偏移曲线，旋转角度为θ1(θ1取值可在1°～5°范围内)；以极坐标点[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]为旋转中心，逆时针方向旋转图形B，旋转角度为θ1；检查图形B的哪几个极径线段与图形A的偏移曲线相交，测定各相交点至图形B的轴心[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]的距离，分别记录在各极径线段的名下；

(f)、以极点0为旋转中心，顺时针方向旋转图形A及其偏移曲线，旋转角度为2θ1；以极坐标点[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]为旋转中心，逆时针方向旋转图形B，旋转角度为2θ1；检查图形B的哪几个极径线段与图形A的偏移曲线相交，测定各相交点至图形B的轴心[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]的距离，分别记录在各极径线段的名下；

(g)、以极点0为旋转中心，顺时针方向旋转图形A及其偏移曲线，旋转角度为3θ1；以极坐标点[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]为旋转中心，在绘图平面上逆时针方向旋转图形B，旋转角度为3θ1；检查图形B的哪几个极径线段与图形A的偏移曲线相交，测定各相交点至图形B的轴心[θ＝0°，ρ＝0.5(L+B)]的距离，分别记录在各极径线段的名下；

(h)、按上述作图方法，继续增加旋转角度作图并记录，直到旋转作图中图形B的极径线段均不与图形A的偏移曲线相交为止；

(i)、检查测定记录，取各极径线段名下的最小距离作为修正曲线的极径线段长度，在图形A的各极径线段上标出最小距离的点，用光滑曲线连接这些最小距离点，而且此光滑曲线以图形A的θ＝90°极径线段末端点和θ＝45°极径线段末端点为曲线的起点和终点，此曲线代替图形A曲线的θ＝45°～90°区间的曲线，而仍保留图形A曲线的θ＝0°～45°区间的曲线，到此完成了θ＝0°～90°区间的形线修整工作，称此曲线为修整曲线；

(j)、以通过极点0的水平线(θ＝0°)作为对称线，对称复制极角θ＝0°～90°范围内的修整曲线，复制所得曲线即为极角θ＝270°～360°范围内的修整曲线；

(k)、以通过极点0的垂直线(θ＝90°)作为对称线，对称复制极角θ＝0°～90°和极角θ＝270°～360°范围内的修整曲线，复制所得曲线即为极角θ＝90°～180°和极角θ＝180°～270°范围内的修整曲线；至此四段修正曲线首尾相接，形成一个封闭形线，即为修整后的转子形线。

3.如权利要求1所述的一种二叶型转子外形的形线加工方法，其特征在于：用数控加工设备进行，将转子形线的电子版机械加工图输入数控设备的控制系统，即数控设备按机械加工图加工转子形线。

4.根据权利要求3所述的一种二叶型转子外形的形线加工方法，其特征在于：粗加工用数控线切割机或数控铣床进行，精加工用数控磨床完成。