专利名称：一种螺杆真空泵转子型线的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺杆真空泵，尤其涉及一种适用于双螺杆真空泵的螺杆转子型线。
背景技术：
螺杆真空泵端面型线的好坏，将直接影响到螺杆真空泵的性能，如密封性、效 率、面积利用系数等。目前市场上流行的型线有德国里奇乐型线、日本大晃型线、台湾 汉钟型线等，它们都有各自的特点，但也存在着各自独立的问题。
发明内容
本发明是在吸取国内外现有的螺杆真空泵型线优点的基础上，研制出一种螺杆 真空泵转子型线，它是一种新型的共轭转子端面型线，也称自共轭型线，两个转子完全 相同，型线由圆弧、螺旋线及其包络线组成，解决了上述现有技术各取所需而产生的独 立、片面的问题。本发明的技术解决方案如下
一种螺杆真空泵转子型线，分别采用八段曲线组成第一转子和第二转子端面型线， 以相同的中心距A和不同头数的转子来构成螺杆真空泵的两个转子的型线系列； 所述第一转子的型线组成如下
^b1段由第二转子上螺旋线或圆弧曲线b2c2生成的包络线；
blCl段采用等变角螺旋线或圆弧，等变角螺旋线的计算公式
r = r ^β^ψΦ^β^ ,
其中包角 Λ"/+ (—10~5。)； 曲线上h点的安放角^1 = 10°-20° ； 曲线上C1点的安放角於2 = 3。-12。；
C1Ci1段在第一转子上，以O1点为中心，Rltl为半径的齿顶弧；
diei段在第一转子上，切于齿顶弧C1Ci1段的圆弧；
^f1段在第一转子上，过两节圆交点f1;切diei段于4点的一段圆弧；
flgl段由第二转子上圆弧e2f2生成的圆弧包络线；
S1Ii1段由第二转子上圆弧d2e2生成的圆弧包络线；
hiai段在第一转子上，以O1点为中心，R1为半径的齿根弧；
第二转子的型线组成如下
a2b2段由第一转子上螺旋线曲线blCl生成的包络线；
b2c2段采用等变角螺旋线，计算公式及参数取值与blCl段完全相同，只是位置相差 两个象限；
c2d2段在第二转子上，以O2点为中心，R2tl为半径画出齿顶弧；d2e2段在第二转子上，切于齿顶弧C2d2段的圆弧；
e2f2段在第二转子上，过两节圆交点f2，切d2e2段于4点的一段圆弧；
f2g2段由第一转子上圆弧eA生成的圆弧包络线；
g2h2段由第一转子上圆弧diei生成的圆弧包络线；
h2a2段在第二转子上，以O2点为中心，R2为半径的齿根弧。所述第一转子的端面型线由ah、blCl、C1Cip diei、e/” flgl、glh” 八段 曲线组成。所述第二转子的端面型线由a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2> &h2、&a2 八段
曲线组成。所述第一转子与第二转子的端面型线形成共轭关系。本发明的一种螺杆真空泵转子型线应用于两个转子，第一转子和第二转子为共 轭转子端面型线，完全相同，只是分别采用左旋和右旋，即可形成啮合关系。两转子端面型线的中心距为A，第一转子齿数为Z1,第二转子齿数为z2，选择 Zl、^所依据的原则是对用于低速小流量工况的螺杆真空泵，Zl/Z2可取1/1单头型线； 对用于中、高速大流量工况的螺杆真空泵，ζι/ζ2可取2/2、3/3等多头型线。然后，可 确定第一转子和第二转子节圆的半径RfRy所依据的原则是RirR『A/2。应用本发明的螺杆真空泵转子型线的螺杆真空泵，可广泛应用于电子、半导 体、化工、食品、航天等领域。
图1是本发明的一种螺杆真空泵转子型线的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的螺杆真空泵转子端面型线的构建作详细说 明。参看图1，本发明提供一种螺杆真空泵转子型线，分别采用八段曲线组成第一转 子1和第二转子2端面型线。以相同的中心距A和不同头数的转子来构成螺杆真空泵的 两个转子的型线系列。第一转子和第二转子的型线组成如下
R1是第一转子的齿根圆半径，Rltl是第一转子的齿顶圆半径。R2是第二转子的齿根圆半径，R2tl是第二转子的齿顶圆半径。R1=R2，R10=R20，节圆 R1严R2j= (R^R10) /2。bpg在第一转子节圆上，1)2点在第二转子节圆上。第一转子的型线组成如下
^b1段由第二转子上螺旋线或圆弧曲线b2C2生成的包络线。blCl段采用等变角螺旋线或圆弧，等变角螺旋线的计算公式其中包角妒=开/2巧+(-10~50)；
4曲线上h点的安放角P1 曲线上C1点的安放角β、
3°-12cCid1段在第--转子上，以O1点为中心，Rltl为半径的齿顶弧。
Ciie1段在第--转子上，切于齿顶弧C1Ci1段的圆弧。
Af1段在第--转子上，过两节圆交点f1;切diei段于^点的一段圆弧。
flgl段由第二二转子上圆弧e2f2生成的圆弧包络线。
gA段由第二二转子上圆弧d2e2生成的圆弧包络线。
M1段在第--转子上，以O1点为中心，R1为半径的齿根弧。
第二二转子的型线组成如下a2b2段:由第一转子上螺旋线曲线blCl生成的包络线。
b2c2;段采用等变角螺旋线，计算公式及参数取值与blCl段完全相同，只
R是位置
相差两个象限(见图ι)
c2d2 段 d2e2 段 e2f2 段 f2g2 段
h2a2 段
在第: 在第: 在第二 由第-由第-在第:转子上，以O2点为中心，R2tl为半径画出齿顶弧
it圆弧。
二转子上，切于齿顶弧c2d2段的圆弧。 转子上，过两节圆交点f2，切d2e2段于e2点的--转子上圆弧Af1生成的圆弧包络线。 -转子上圆弧diei生成的圆弧包络线。 二转子上，以O2点为中心，R2为半径的齿根弧。 如图中所示，第一转子的端面型线由a^、blCl、qd” diei、e^、flgl、glh” gA八段曲线组成，第二转子的端面型线由a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2、g2h2、g2a2 八段曲线组成，第一转子与第二转子的端面型线形成共轭关系。
本发明的一种螺杆真空泵转子型线的主要特点是
1、本发明的转子端面型线上，螺旋线blCl采用等变角螺旋线或圆弧，等变角螺旋线
的计算公式2、本发明的转子端面型线上的螺旋线包络线Ib1，是由螺旋线或圆弧曲线b2c2 生成；螺旋线或圆弧包络线a2b2，是由螺旋线或圆弧曲线blCl生成。3、第一转子的端面型线由 ^b1、blCl、qd” Ci1C1 > e/” flgl、g^、等八段曲
线组成，而且与第二转子的端面型线的八段对应曲线如1 2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2> g2h2> &&2形成共轭关系。本发明的螺杆真空泵转子型线在实际应用中的具体构建过程如下
根据图1，第一转子的型线由a^、blCl、cA、diei、e^、flgl、gA、八段组
成，第二转子的线段由 a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2> g2h2> Λ段组成。(1)在第一转子上构建发生曲线blCl。
, (iff爲+全 igpf^tg P1 i)。blCl段根据计算公式r = r.e其中包角 ^= JT/2巧+(—10 ~5Q)曲线上h点的安放角^1 = 10°-20° ；
曲线上C1点的安放角β2 = 3。- 2。。以节圆与中心线交点bi为起始点，Ry起始为半径，按上述计算公式，以θ为 变量，计算各点，并光滑连接，可得blCl段等变角螺旋线。(2)将第一转子节圆在第二转子节圆上做纯滚动，第一转子节圆的自转角速度 与共转角速度之比为1:1，固结在第一转子上的螺旋线或圆弧blCl的轨迹，可形成第二转 子的螺旋线或圆弧包络线a2b2。(3)在第二转子上构建发生曲线b2c2。采用上述第一转子同样的计算公式。以节圆与中心线交点b2为起始点，R2j起始为半径，按上述计算公式，以θ为 变量，计算各点，并光滑连接，可得b2c2段等变角螺旋线。(4)将第二转子节圆在第一转子节圆上做纯滚动，第二转子节圆的自转角速度 与共转角速度之比为1:1，固结在第二转子上的等变角螺旋线或圆弧b2c2的轨迹，可形成 第一转子的螺旋线或圆弧包络线aibp(5)将第一转子节圆在第二转子节圆上做纯滚动，第二转子节圆的自转角速度 与共转角速度之比为1:1，固结在第一转子上的圆弧diei、^f1的轨迹，可形成第二转子的 圆弧包络线&h2、f2& ；将第二转子节圆在第一转子节圆上做纯滚动，固结在第二转子上 的圆弧d2e2、e2f2的轨迹，可形成第一转子的圆弧包络线给！^、flgl。至此，第一转子、第二转子端面型线就被完全构建出来了。综上所述，本发明的一种螺杆真空泵转子型线应用于两个转子，第一转子和第 二转子为共轭转子端面型线，完全相同，只是分别采用左旋和右旋，即可形成啮合关 系。应用本发明的螺杆真空泵转子型线的螺杆真空泵，可广泛应用于电子、半导体、化 工、食品、航天等领域。当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本 发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的 变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
权利要求
1.一种螺杆真空泵转子型线，其特征在于，分别采用八段曲线组成第一转子和第二 转子端面型线，以相同的中心距A和不同头数的转子来构成螺杆真空泵的两个转子的型 线系列；所述第一转子的型线组成如下^b1段由第二转子上螺旋线或圆弧曲线b2c2生成的包络线；blCl段采用等变角螺旋线或圆弧，等变角螺旋线的计算公式其中包角妒=冗/2巧+ (-10~5。)； 曲线上bi点的安放角^1 = ICF-SOe ；曲线上C1点的安放角於2 = 3。-〗2。；C1Ci1段在第一转子上，以O1点为中心，Rltl为半径的齿顶弧；diei段在第一转子上，切于齿顶弧C1Ci1段的圆弧；^f1段在第一转子上，过两节圆交点f1;切diei段于4点的一段圆弧；flgl段由第二转子上圆弧e2f2生成的圆弧包络线；S1Ii1段由第二转子上圆弧d2e2生成的圆弧包络线；hiai段在第一转子上，以O1点为中心，R1为半径的齿根弧；第二转子的型线组成如下a2b2段由第一转子上螺旋线曲线blCl生成的包络线；b2c2段采用等变角螺旋线，计算公式及参数取值与blCl段完全相同，只是位置相差 两个象限；c2d2段在第二转子上，以O2点为中心，R2tl为半径画出齿顶弧；d2e2段在第二转子上，切于齿顶弧C2d2段的圆弧；e2f2段在第二转子上，过两节圆交点f2，切d2e2段于4点的一段圆弧；f2g2段由第一转子上圆弧eA生成的圆弧包络线；g2h2段由第一转子上圆弧diei生成的圆弧包络线；h2a2段在第二转子上，以O2点为中心，R2为半径的齿根弧。
2.根据权利要求1所述的螺杆真空泵转子型线，其特征在于，所述第一转子的端面型 线由已山” bf” C1Cip (！而、ej” ^g1 > g^” gA八段曲线组成。
3.根据权利要求1所述的螺杆真空泵转子型线，其特征在于，所述第二转子的端面型 线由 a2b2、b2c2、c2d2、d2e2、e2f2、f2g2、g2h2、g2a27V段曲线组成。
4.根据权利要求1所述的螺杆真空泵转子型线，其特征在于，所述第一转子与第二转 子的端面型线形成共轭关系。
全文摘要
本发明涉及一种螺杆真空泵转子型线，分别采用八段曲线组成第一转子和第二转子端面型线，以相同的中心距A和不同头数的转子来构成螺杆真空泵的两个转子的型线系列。本发明的螺杆真空泵转子型线应用于两个转子，第一转子和第二转子为共轭转子端面型线，完全相同，只是分别采用左旋和右旋，即可形成啮合关系。应用本发明的螺杆真空泵转子型线的螺杆真空泵，可广泛应用于电子、半导体、化工、食品、航天等领域。
文档编号F04C29/00GK102022334SQ20101060642
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者刘琦, 张玉新 申请人:上海耐浦流体机械科技有限公司