一种齿轮式膨胀机的制作方法

文档序号:24014931发布日期:2021-02-20 19:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种齿轮式膨胀机,包括:前端盖(1)、第一齿轮式转子(2)、第二齿轮式转子(3)、第三齿轮式转子(4)、第四齿轮式转子(5)、气缸(6)、后端盖(7)和隔板(8),其特征是:所述的前端盖(1)上开设第一排气口(101);所述的后端盖(7)上开设第二排气口(701);吸气口(600)设置在气缸(6)顶部;在同步异向双回转运动的工作过程中,第一齿轮式转子(2)与第二齿轮式转子(3)能够完全啮合,由此形成了吸气腔、膨胀腔、排气腔和混合腔,分别用于气体的吸气、膨胀、排气和混合过程;在工作过程中,所述的吸气腔的容积逐渐增大且始终与吸气口(600)相连通,所述的膨胀腔的容积封闭且逐渐增大,所述的排气腔的容积逐渐减小且始终与排气口(101)相连通;第三齿轮式转子(4)与第四齿轮式转子(5)的工作过程与第一齿轮式转子(2)与第二齿轮式转子(3)的工作过程完全相同;设置两级转子交叉180
°
串联,保证连续传动,两级转子在各自工作腔内分别独立工作,互不影响,提高工作效率;第一齿轮式转子(2)、第二齿轮式转子(3)、第三齿轮式转子(4)、第四齿轮式转子(5)装配在气缸(6)中,前端盖(1)和后端盖(7)装配在气缸(6)的轴向两侧;前端盖(1)、气缸(6)、隔板(8)、第一齿轮式转子(2)与第二齿轮式转子(3)形成第一工作腔(601);后端盖(7)、气缸(6)、隔板(8)、第三齿轮式转子(4)与第四齿轮式转子(5)形成第二工作腔(602);在工作过程中,第一工作腔(601)始终与第一排气口(101)相连通,第二工作腔(602)始终与第二排气口(701)相连通。2.如权利要求1所述的一种齿轮式膨胀机,其特征是:所述的第一齿轮式转子(2)、第二齿轮式转子(3)、第三齿轮式转子(4)、第四齿轮式转子(5)的形状完全相同;所述的第一齿轮式转子(2),其端面型线包括:左第一摆线cd、左爪顶圆弧bc、左第二摆线ab、左爪底圆弧fa、左第三摆线ef以及齿轮部分型线,齿轮选用渐开线标准直齿圆柱齿轮,型线包括齿顶圆、齿根圆、渐开线及齿根过渡圆弧;所述的第二齿轮式转子(3),其端面型线包括:右第一摆线cd、右爪顶圆弧bc、右第二摆线ab、右爪底圆弧fa、右第三摆线ef以及齿轮部分型线,齿轮选用渐开线标准直齿圆柱齿轮,型线包括齿顶圆、齿根圆、渐开线及齿根过渡圆弧;在同步异向双回转运动的工作过程中,第一齿轮式转子(2)的端面型线与第二齿轮式转子(3)的端面型线能够实现正确的啮合;啮合关系为:右爪尖尖点b与左第二摆线ab相啮合,右爪侧尖点c与左第三摆线ef相啮合,左爪底尖点e与右第一摆线cd相啮合,左尖点d在整个工作过程中不参与啮合,右爪顶圆弧cb与左爪底圆弧af相啮合,以及其他型线间的啮合属于齿轮之间的啮合,即渐开线与渐开线之间的啮合;所述的第三齿轮式转子(4)的端面型线与第四齿轮式转子(5)的端面型线能够实现正确的啮合。3.如权利要求2所述的一种齿轮式膨胀机,其特征是:以第一齿轮式转子(2)的回转中心o1为原点建立坐标系,构建一个半径为r2的圆作为齿轮节圆构建齿轮,齿轮选用渐开线标准直齿圆柱齿轮,由齿顶圆、齿根圆、渐开线及齿根过渡圆弧组成,所述渐开线的方程为:
以o1为圆心,构建两个半径都为r2的圆o1和圆o2,以圆o1为定圆,圆o2与其相距l且绕着圆心o1以角速度ω顺时针旋转,同时圆o2以相同的角速度ω绕着圆心o2顺时针转动,固定在圆o2上的点a的运动轨迹就是左第二摆线ab,所述的第一齿轮式转子(2)上左第二摆线ab的方程为:两个半径为r2的圆o1和圆o2相切于点d,以圆o1为定圆,圆o2绕着圆心o1以角速度ω顺时针旋转,同时圆o2以相同的角速度ω绕着圆心o2顺时针转动,固定在圆o2上的点d的运动轨迹就是左第一摆线cd所在的摆线,所述的第一齿轮式转子(2)上左第一摆线cd的方程为:将左第二摆线ab所在的摆线顺时针旋转α角度,得到左第三摆线ef所在的摆线;将左第一摆线cd所在的摆线逆时针旋转α+β角度,即得到由3段摆线和2段圆弧构成的第一齿轮式转子(2)的突爪部分;为保证第一齿轮式转子(2)与第二齿轮式转子(3)各部分啮合的平稳过渡,对转子进行构造时,需对转子各部分连接点处的角度进行校正;上述:r1为第一齿轮式转子(2)爪顶圆弧半径,r2为第一齿轮式转子(2)节圆圆弧半径,r3为第一齿轮式转子(2)爪底圆弧半径,α、β为摆线旋转角度。
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