[发明专利]一种双螺杆真空泵转子型线及其设计方法

说明书

技术领域

本发明属于机械工程设计领域，特别涉及一种双螺杆真空泵转子型线及其设计方法。

背景技术

干式真空泵由于在工作过程当中无任何的液态工作介质和密封介质，在现代工业中有着广泛的应用。例如在半导体制造中无返流的真空抽取，在石化行业中可凝性蒸汽或腐蚀气体的抽取。它继承了螺杆机械强制输气、结构紧凑、可靠性高、寿命长、动力平衡性能好、多相混输等特点，并具有较低并且平稳的功耗以及对冷却水的无污染性，成为真空泵研究和制造的热点。

双螺杆真空泵中的核心部件就是一对相啮合的旋向相反的转子，转子型线的设计直接影响到泵的性能，转子型线研究既是双螺杆真空泵热动力性能研究的基础，也是优化型线设计、提高整机性能的关键。作为商业机密，实际可用的螺杆型线在国外的文献中报道很少。

传统的螺杆真空泵分为两种，一般都要求两转子型线相同，以利于加工：

1.矩形齿和梯形齿

这种双螺杆真空泵的显著特点为轴向截面是矩形或梯形。此种真空泵不满足啮合条件，且径向有较大的透孔，气密性较差。

2.摆线-阿基米德螺线齿

这种双螺杆真空泵由点啮合摆线、齿根圆弧、阿基米德螺线（或称渐开线）和齿顶圆弧组成。其气密性相比矩形齿和梯形齿有了很大的改善。通过调整阿基米德螺线段参数，可以使阴阳转子的阿基米德螺线互相接触，但不满足啮合定理，且转子径向同样存在透孔。

新型线的设计希望满足：1）阴阳两转子完全满足啮合定理，啮合线封闭、接触线连续；2）两转子型线组成相同，以降低加工成本

3）透孔面积小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双螺杆真空泵转子型线及其设计方法，采用该设计方法得到的双螺杆真空泵转子型线完全共轭、且两转子型线组成相同，透孔面积小。这种型线具有较好的气密性，且所构成的型面加工简单，加工成本低。

该双螺杆真空泵转子型线由首尾依次连接的点啮合摆线（ab）、点啮合外摆线（bc）、齿根圆弧（cd）、类阿基米德螺线（de）、类阿基米德螺线的共轭包络线（ef）以及齿顶圆弧（fa）组成，阴转子的型线与阳转子的型线相同。连接齿顶圆弧（fa）和齿根圆弧（cd）的曲线为两段，分别为类阿基米德螺线和此段类阿基米德螺线的共轭包络线。通过此设计可使双螺杆真空泵的两转子型线相同，有效的降低加工成本。

所述类阿基米德螺线（de）的直角坐标参数方程为：

xde=-(α×f(t)+β)×sin(t)yde=(α×f(t)+β)×cos(t)]]>