[发明专利]七段式直爪转子设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于无油压缩机及无油真空泵的转子，尤其涉及一种七段式直爪转子设计方法。

背景技术

应用于真空泵或压缩机的爪式装置，大体上包括：两根轴，一根主动轴通过一对同步齿轮带动从动轴同步反向旋转。两根轴上装有一组或多组转子，两个相互啮合的定义转子与共轭转子。通过两转子相互啮合旋转以提供周期性循环的进、排气压缩运动，从而完成对气体的抽真空和气体的压缩。现有技术中所述转子一般是螺杆式或曲爪式，但是螺杆式转子精度太高，现有设备加工无法达到其精度要求，而曲爪式转子只能用线切割加工，效率太低。而直爪转子可以使用加工中心批量生产，效率大大提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种七段式直爪转子设计方法，以克服现有技术中螺杆式转子精度太高，现有设备加工无法达到其精度要求，而曲爪式转子只能用线切割加工，效率太低的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种七段式直爪转子设计方法，该设计方法形成的转子包括以下曲线段：A1B1、B1C1、C1D1、D1E1、E1F1、E1G1、G1H1A1，连接以上各段曲线形成转子的外形曲线，其中各段曲线产生机理：

A1B1是由共轭转子上的F2G2共轭产生；

B1C1为一段圆弧，是由共轭转子上的D2E2共轭产生；

C1D1为一段摆线，是由共轭转子上的C2点共轭产生；

D1E1为一段圆弧，是由共轭转子上的B2C2共轭产生；

E1F1为一段摆线，是由共轭转子上的B2点共轭产生；

E1G1为一段直线包络线，是由共轭转子上的A2B2共轭产生；

G1H1A1为一段圆弧，是由共轭转子上的G2H2A2共轭产生；

各段曲线对应的曲线方程：

令顶圆半径为Rm，节圆半径为R，基圆半径为Rb，中心孔半径为r，c为形状系数；

Rb∶R∶Rm＝1∶2∶3＝(1/2)∶1∶(3/2)

c＝Rm/R，Rb＝(2-c)*R

β＝arctan(sqrt(c*c-1))*180/π；

令α＝19°

γ＝arccos(1/c)*180/π

t＝0～1

(以上角度均以°表示)

A1B1的直线方程为：(sqrt()含义为开平方)

X＝R；

Y＝R*sqrt(c*c-1)*t

Z＝0；

B1C1的曲线方程为：

X＝Rm*cos(β+α*t)；

Y＝Rm*sin(β+α*t)；

Z＝0；

C1D1的曲线方程为：

X＝2*R*cos(β+α+γ*t)-Rm*cos(β+α+2*γ*t)；

Y＝2*R*sin(β+α+γ*t)-Rm*sin(β+α+2*γ*t)；

Z＝0；

D1E1的曲线方程为：

X＝Rb*cos(β+α+α*t)；

Y＝Rb*sin(β+α+α*t)；

Z＝0；

E1F1的曲线是将曲线C1D1沿D1E1的中心线镜像后得到的曲线；

F1G1的曲线方程为：

X＝R*cos(360*t)+(1-cos(360*t))*R*cos(180+2*360*t)；

Y＝R*sin(360*t)+(1-cos(360*t))*R*sin(180+2*360*t)；

Z＝0；

然后将生成的曲线逆时针旋转2*(β+α)度；F1G1曲线和E1F1曲线相交，然后修剪曲线，即可得到F1G1的曲线。

G1H1A1的曲线方程为：

X＝R*cos(2*(β+α)+(360-2*(β+α))*t)；

Y＝R*sin(2*(β+α)+(360-2*(β+α))*t)；

Z＝0；

中心孔的曲线方程：

X＝r*cos(360*t)；

Y＝r*sin(360*t)；

Z＝0；

说明：Rb为齿根圆，R为节圆，Rm为齿顶圆，r为中心孔尺寸

其中Rb∶R∶Rm＝1∶2∶3＝1/2∶1∶3/2，c＝Rm/R，Rb＝(2-c)*R，π＝3.1415926

全部以弧度表示角。

本发明的有益效果为：本发明所述的七段式直爪转子可以用数控机床加工，可以批量生产。

附图说明