[发明专利]一种全光滑的螺杆转子

权利要求书

1.一种全光滑的螺杆转子，其螺杆转子端面型线包括7段曲线：圆渐开线AB、圆弧BC、齿顶圆弧CD、圆弧DE、摆线的等距曲线EF、齿根圆弧FG和摆线的等距曲线GA；其特征是：采用相互共轭啮合的1段圆弧DE和1段摆线的等距曲线EF将齿顶圆弧CD和齿根圆弧FG光滑连接，采用摆线的等距曲线GA将齿根圆弧FG和圆渐开线AB光滑连接，采用圆弧BC将圆渐开线AB和齿顶圆弧CD光滑连接；所述的组成螺杆转子端面型线的7段曲线中相邻曲线之间全部光滑连接，不存在尖点，形成全光滑的螺杆转子端面型线；并且相同的2个全光滑的螺杆转子端面型线在同步异向双回转运动中能够实现正确的啮合，螺杆转子端面型线(301)中的圆渐开线AB、圆弧BC、齿顶圆弧CD、圆弧DE、摆线的等距曲线EF、齿根圆弧FG、摆线的等距曲线GA，分别与螺杆转子端面型线(302)中的圆渐开线ab、摆线的等距曲线ga、齿根圆弧fg、摆线的等距曲线ef、圆弧de、齿顶圆弧cd、圆弧bc能够实现正确的啮合。

2.如权利要求1中所述的一种全光滑的螺杆转子，其螺杆转子端面型线的生成方法如下：

①按以下方程生成5段曲线，分别为：摆线(1)、圆渐开线(2)、摆线(3)、齿顶圆(4)和齿根圆(5)，各段曲线的方程如下：

摆线(1)的方程为：x=2R2cos(t)+(R1-r1)cos(2t)y=2R2sin(t)+(R1-r1)sin(2t)]]>

圆渐开线(2)的方程为：x=Rbcos(t)+Rbtsin(t)y=Rbsin(t)-Rbtcos(t)]]>

摆线(3)的方程为：x=2R2cos(t)-(R1-r2)cos(2t)y=2R2sin(t)-(R1-r2)sin(2t)]]>

齿顶圆(4)的方程为：x=R1cos(t)y=R1sin(t)]]>

齿根圆(5)的方程为：x=R3cos(t)y=R3sin(t)]]>

以上：t—角度参数，rad；R₁—齿顶圆半径，mm；R₂—节圆半径，mm；R₃—齿根圆半径，mm；R_b—圆渐开线的基圆半径，mm；r₁—圆弧半径，mm；r₂—圆弧半径，mm；

②将摆线(1)向外侧等距偏移2r₁，偏移后的曲线再绕原点O逆时针旋转γ角度，与以原点O为圆心、半径为R₁-r₁的圆相交，以其交点为圆心作半径为r₁的圆(6)，圆(6)与齿顶圆(4)相切，其切点为点D；将摆线(1)向外侧等距偏移r₁，偏移后的曲线再绕原点O逆时针旋转γ角度，得到摆线的等距曲线(7)，摆线的等距曲线(7)同时与圆(6)和齿根圆(5)相切，其切点分别为E、F，得到圆弧DE和摆线的等距曲线EF；角度γ由如下公式确定：

γ=-12arctany0x0]]>

(x₀,y₀)为以下2曲线的交点：

x²+y²＝(R₁-r₁)²

x(t)=2R2cos(t)-(R1-r1)cos(2t)-2r12R2cos(t)-2(R1-r1)cos(2t)4R22-8R2(R1-r1)cos(2t)+4(R1-r1)2y(t)=2R2sin(t)-(R1-r1)sin(2t)+2r1-2R2sin(t)+2(R1-r1)sin(2t)4R22-8R2(R1-r1)cos(2t)+4(R1-r1)2]]>

③将圆渐开线(2)绕原点O顺时针旋转α角度，得到圆渐开线(8)；作与Ox轴夹角为β的线段OC，线段OC与以原点O为圆心、半径为R₁-r₂的圆相交，以其交点为圆心作半径为r₂的圆(9)，圆(9)同时与齿顶圆(4)和圆渐开线(8)相切，其切点分别为C、B；得到圆弧BC和齿顶圆弧CD；角度α、β由如下公式确定：

α=tan(arccosRbR2)-arccosRbR2]]>

β=tan(arccosRbRb2+((R1-r2)2-Rb2+r2)2)-arccos(RbR1-r2)-α]]>

④将摆线(3)顺时针旋转β角度，将旋转后的摆线再向内侧等距偏移r₂，得到摆线的等距曲线(10)，摆线的等距曲线(10)同时与圆渐开线(8)和齿根圆(5)相切，其切点分别为A、G；得到摆线的等距曲线GA、圆渐开线AB和齿根圆弧FG。