基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法及装置与流程

本发明涉及转子型线设计，更为具体来说，本发明涉及一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法及装置。

背景技术：

1、螺杆泵由于其无油的真空特性，被广泛应用于真空镀膜、半导体、化工、食品和电子工业等行业。

2、目前，市场上螺杆泵的转子型线主要有：渐开线、摆线及圆弧线，将其称之为标准型线。标准型线的转子易于设计加工，但标准型线的转子剖面线为曲线，加工和测量存在一定的困难。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法及装置。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法，该方法包括：

3、采集型线设计的曲线；

4、根据所述曲线，确定所述型线设计的节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线和齿顶圆；

5、根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线和所述齿顶圆，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆；

6、根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、所述齿根圆和转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线。

7、可选的，所述采集型线设计的曲线，包括：

8、采集型线设计的节圆外曲线；

9、将所述节圆外曲线作为所述型线设计的曲线。

10、可选的，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线和所述齿顶圆，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆，包括：

11、根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆和转子啮合特性，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆。

12、可选的，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆和转子啮合特性，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆，包括：

13、采用所述转子啮合特性，建立所述型线设计的坐标系；

14、根据所述节圆外定比例阿基米德线和所述坐标系，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线；

15、根据所述节圆外变比例阿基米德线和所述坐标系，确定所述型线设计的节圆内变比例阿基米德线共轭曲线；

16、根据所述齿顶圆和所述坐标系，确定所述型线设计的齿根圆。

17、可选的，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、所述齿根圆和转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线，包括：

18、根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和所述齿根圆，获得所述型线设计的1/2螺杆泵转子型线；

19、根据所述1/2螺杆泵转子型线和所述转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线。

20、第二方面，本申请实施例提供了一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计装置，该装置包括：

21、采集模块，用于采集型线设计的曲线；

22、节圆外型线确定模块，用于根据所述曲线，确定所述型线设计的节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线和齿顶圆；

23、节圆内型线确定模块，用于根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线和所述齿顶圆，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆；

24、转子型线确定模块，用于根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、所述齿根圆和转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线。

25、可选的，所述采集模块，用于采集型线设计的节圆外曲线；将所述节圆外曲线作为所述型线设计的曲线。

26、可选的，所述转子型线确定模块包括：

27、转子型线初步确定单元，用于根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和所述齿根圆，获得所述型线设计的1/2螺杆泵转子型线；

28、转子型线最终确定单元，用于根据所述1/2螺杆泵转子型线和所述转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线。

29、第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

30、第四方面，本申请实施例提供一种终端，可包括：处理器和存储器；其中，存储器存储有计算机程序，计算机程序适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

31、本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

32、在本申请实施例中，所述基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法，采集型线设计的曲线；根据所述曲线，确定所述型线设计的节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线和齿顶圆；根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线和所述齿顶圆，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆；根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、所述齿根圆和转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线。本申请在螺杆泵转子型线的设计中采用了定比例阿基米德线和变比例阿基米德线相结合的方法，定比例阿基米德线及其共轭曲线对应的螺杆转子斜面的剖面为直线，变比例阿基米德线及其共轭曲线相对于定比例阿基米德线及其共轭曲线很短，使得转子斜面的剖面绝大部分由直线构成，便于加工和检验；同时，变比例阿基米德线及其共轭曲线实现了阿基米德线及其共轭曲线与齿顶圆和齿根圆间的光滑过渡，避免形成泄漏三角形，有助于转子性能的提升；对于提升螺杆泵的有效抽速、压缩比及极限真空具有重要作用。

33、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

技术特征：

1.一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的螺杆泵转子型线优化设计方法，其特征在于，所述采集型线设计的曲线，包括：

3.根据权利要求1所述的螺杆泵转子型线优化设计方法，其特征在于，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线和所述齿顶圆，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆，包括：

4.根据权利要求3所述的螺杆泵转子型线优化设计方法，其特征在于，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆和转子啮合特性，确定所述型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆，包括：

5.根据权利要求1所述的螺杆泵转子型线优化设计方法，其特征在于，所述根据所述节圆外定比例阿基米德线、所述节圆外变比例阿基米德线、所述齿顶圆、所述节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、所述节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、所述齿根圆和转子型线的对称性，获得所述型线设计的螺杆泵转子型线，包括：

6.一种基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的螺杆泵转子型线优化设计装置，其特征在于，所述采集模块，用于采集型线设计的节圆外曲线；将所述节圆外曲线作为所述型线设计的曲线。

8.根据权利要求6所述的螺杆泵转子型线优化设计装置，其特征在于，所述转子型线确定模块包括：

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-5任意一项的方法步骤。

10.一种终端，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1-5任意一项的方法步骤。

技术总结
本申请涉及基于阿基米德线的螺杆泵转子型线优化设计方法及装置。包括：根据采集的曲线，确定节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线和齿顶圆；根据节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线和齿顶圆，确定型线设计的节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线和齿根圆；根据节圆外定比例阿基米德线、节圆外变比例阿基米德线、齿顶圆、节圆内定比例阿基米德线共轭曲线、节圆内变比例阿基米德线共轭曲线、齿根圆和转子型线的对称性，获得型线设计的螺杆泵转子型线。本申请使得转子斜面的剖面绝大部分由直线构成，便于加工和检验；实现了型线的各段曲线间光滑过渡，避免形成泄漏三角形，有助于转子性能提升。

技术研发人员：李正清,韩仙虎,蔡宇宏,王小军,李小金,刘筱文
受保护的技术使用者：兰州空间技术物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19