一种锥形螺杆转子及其双螺杆真空泵的制作方法

技术特征：

1.一种锥形螺杆转子，包括：吸气段、压缩段和排气段；其特征是：吸气段为等螺距且等截面型线，其截面型线为吸气段的截面型线a；排气段为等螺距且等截面型线，其截面型线为排气段的截面型线b，吸气段的螺距P_a大于排气段的螺距P_b，吸气段的截面型线a中的齿顶圆弧BC的半径R_1a大于排气段的截面型线b中的齿顶圆弧BC的半径R_1b，吸气段的截面型线a中的齿根圆弧DE的半径R_3a小于排气段的截面型线b中的齿根圆弧DE的半径R_3b；吸气段和排气段之间采用压缩段进行过渡，压缩段为变螺距且变截面型线的锥形螺杆转子；截面型线随螺旋展开角τ由0至τ_c连续变化。

2.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：主螺杆转子Ⅰ和从螺杆转子Ⅱ都是一种锥形螺杆转子，主螺杆转子Ⅰ和从螺杆转子Ⅱ的螺旋展开方向相反；在工作中，主螺杆转子Ⅰ与从螺杆转子Ⅱ能够实现正确啮合。

3.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：吸气段、压缩段和排气段的螺距和轴向距离满足如下公式：

吸气段为等螺距，其螺距P₁(τ)＝P_a，吸气段的轴向距离H₁(τ)的变化规律为：

$H_1\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{P_a}{2\mathrm{\π}}\mathrm{\τ},0\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_a$

其中，τ为螺旋展开角，rad；对于整个螺杆转子，其螺旋展开角τ的取值范围为0≤τ≤τ_c；P_a为初始螺距，mm；

压缩段为变螺距，其螺距P₂(τ)的变化规律为：

$P_2\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{P_a-P_b}{2}cos\left(\frac{\mathrm{\π}(\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_a)}{{\mathrm{\τ}}_b-{\mathrm{\τ}}_a}\right)+\frac{P_a+P_b}{2},{\mathrm{\τ}}_a\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_b$

其中，P_b为终止螺距，mm，且P_a>P_b；压缩段的轴向距离H₂(τ)的变化规律为：

$H_2\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{(P_a-P_b)({\mathrm{\τ}}_a-{\mathrm{\τ}}_b)sin\left(\frac{\mathrm{\π}(\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_a)}{{\mathrm{\τ}}_a-{\mathrm{\τ}}_b}\right)}{{\left(2\mathrm{\π}\right)}^2}+\frac{(P_a+P_b)\mathrm{\τ}+(P_a-P_b){\mathrm{\τ}}_a}{4\mathrm{\π}},{\mathrm{\τ}}_a\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_b$

排气段为等螺距，其螺距P₃(τ )＝P_b，排气段的轴向距离H₃(τ)的变化规律为：

$H_3\left(\mathrm{\τ}\right)=\frac{P_b\mathrm{\τ}}{2\mathrm{\π}}+\frac{(P_b-P_a)({\mathrm{\τ}}_a+{\mathrm{\τ}}_b)}{4\mathrm{\π}},{\mathrm{\τ}}_b\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_c$

吸气段的轴向距离H₁(τ)与压缩段的轴向距离H₂(τ)在螺旋展开角τ＝τ_a时光滑连接，压缩段的轴向距离H₂(τ)与排气段的轴向距离H₃(τ)在螺旋展开角τ＝τ_b时光滑连接；吸气段的螺距P₁(τ)与压缩段的螺距P₂(τ)在螺旋展开角τ＝τ_a时光滑连接，压缩段的螺距P₂(τ)与排气段的螺距P₃(τ)在螺旋展开角τ＝τ_b时光滑连接。

4.如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子，其特征是：截面型线随螺旋展开角τ由0至τ_c连续变化，任意螺旋展开角τ对应的截面型线都由5段曲线和2个点连接组成，依次为：圆渐开线AB、齿背点B、齿顶圆弧BC、齿尖点C、第一摆线CD、齿根圆弧DE和第二摆线EA；对于任意的螺旋展开角τ，齿顶圆弧BC的半径R₁、节圆半径R₂、齿根圆弧DE的半径R₃和圆渐开线AB的基圆半径R_b，均满足R₁+R₃＝2R₂且R₃＝R_b，节圆半径R₂不随螺旋展开角τ改变而改变，截面型线中齿顶圆弧BC的半径R₁随螺旋展开角τ的变化规律为R₁(τ)，公式如下：

$R_1\left(\mathrm{\τ}\right)=\left\{\begin{array}{cc}{R}_{1a},& 0\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_a\\ \frac{H_2\left({\mathrm{\τ}}_b\right)-H_2\left({\mathrm{\τ}}_a\right)}{2k({\mathrm{\τ}}_b-{\mathrm{\τ}}_a)}(\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_b)+R_{1b},& {\mathrm{\τ}}_a\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_b\\ R_{1b},& {\mathrm{\τ}}_b\≤\mathrm{\τ}\≤{\mathrm{\τ}}_c\end{array}\right.$

其中，k为锥度，公式如下：

$k=\frac{H_2\left({\mathrm{\τ}}_b\right)-H_2\left({\mathrm{\τ}}_a\right)}{2(R_{1a}-R_{1b})}.$

5.一种双螺杆真空泵，其特征是：使用如权利要求1所述的一种锥形螺杆转子。