[发明专利]一种不对称罗茨转子

说明书

本发明公开了一种不对称罗茨转子，包括左罗茨转子、右罗茨转子，左罗茨转子的端面型线(201)和右罗茨转子(202)的端面型线不同；左罗茨转子的端面型线包括4段圆弧、4段渐开线，且各段相邻曲线间光滑过渡；右罗茨转子的端面型线包括4段圆弧、4段渐开线包络线，且各段相邻曲线间光滑过渡；在工作过程中，左罗茨转子与右罗茨转子能够实现正确啮合。本发明通过将渐开线的基圆圆心偏置实现与齿顶、齿根圆弧光滑连接，解决了常规渐开线型罗茨转子端面型线的圆弧圆心角受转子节圆、外圆半径限制的问题，不需要高次曲线便能将齿顶、齿根两圆弧光滑连接，简化了罗茨转子端面曲线的组成，同时使得罗茨真空泵出口处的压力脉动情况得到了改善。

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体地说，涉及适用于罗茨真空泵的一种不对称罗茨转子。

背景技术

罗茨转子的端面型线设计对罗茨真空泵的工作性能有显著影响；常见的罗茨转子的截面型线由圆弧、渐开线组成，圆弧圆心角受转子外圆半径、节圆半径的限制，否则需要通过高次曲线在渐开线和齿顶圆弧之间光滑过渡，造成转子端面曲线组成复杂的问题；

公开号为CN103195704B的专利公开了一种恒定流量凸轮泵转子型线设计方法，转子的端面型线包括两段圆弧、两段渐开线和两段高次曲线组成，在渐开线和圆弧之间通过高次曲线光滑过渡，消除了转子端面型线存在尖点的问题；但是引入高次曲线造成转子型线组成复杂和转子加工制造困难的问题。

发明内容

为了解决常规渐开线型罗茨转子的端面型线中的圆弧圆心角受转子节圆半径、外圆半径限制、转子端面型线组成复杂的问题，也为了丰富罗茨转子的型线类型，本发明提出了一种不对称罗茨转子。在转子的端面型线上，通过将渐开线平移、旋转，实现与齿顶圆弧、齿根圆弧的光滑连接，从而得到左罗茨转子的端面型线201，再根据齿廓啮合基本原理求解得到经过平移、旋转后的渐开线的包络线，从而得到与左罗茨转子的端面型线201相互啮合的右罗茨转子的端面型线202。本发明能够保证左、右罗茨转子在工作过程中实现正确的啮合，罗茨转子端面型线中各段相邻曲线光滑连接，转子组成简单，便于加工制造；并且渐开线与圆弧的光滑连接能够使得罗茨真空泵出口处的压力脉动情况得到改善。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不对称罗茨转子，包括左罗茨转子、右罗茨转子；其特征是：左罗茨转子的端面型线201和右罗茨转子的端面型线202不相同；左罗茨转子的端面型线201由4段圆弧、4段渐开线组成，按逆时针方向依次为：左转子第一齿根圆弧AB、左转子第一齿侧渐开线BC、左转子第一齿顶圆弧CD、左转子第二齿侧渐开线DE、左转子第二齿根圆弧EF、左转子第三齿侧渐开线FG、左转子第三齿顶圆弧GH、左转子第四齿侧渐开线HA；左罗茨转子的端面型线201中各组成曲线之间全部光滑连接；右罗茨转子的端面型线202包括4段圆弧、4段渐开线包络线，按逆时针方向依次为：右转子第一齿根圆弧ab、右转子第一齿侧渐开线包络线bc、右转子第一齿顶圆弧cd、右转子第二齿侧渐开线包络线de、右转子第二齿根圆弧ef、右转子第三齿侧渐开线包络线fg、右转子第二齿顶圆弧gh、右转子第四齿侧渐开线包络线ha；右罗茨转子的端面型线202中各组成曲线之间全部光滑连接。

一种不对称罗茨转子，其特征是：左罗茨转子和右罗茨转子在做同步异向双回转运动的工作过程中，左罗茨转子的端面型线201和右罗茨转子的端面型线202能够实现正确的啮合，啮合关系为：左罗茨转子的端面型线201中的左转子第一齿根圆弧AB、左转子第一齿侧渐开线BC、左转子第一齿顶圆弧CD、左转子第二齿侧渐开线DE、左转子第二齿根圆弧EF、左转子第三齿侧渐开线FG、左转子第三齿顶圆弧GH、左转子第四齿侧渐开线HA分别与右罗茨转子的端面型线202中的右转子第一齿顶圆弧cd、右转子第一齿侧渐开线包络线bc、右转子第一齿根圆弧ab、右转子第四齿侧渐开线包络线ha、右转子第二齿顶圆弧gh、右转子第三齿侧渐开线包络线fg、右转子第二齿根圆弧ef、右转子第二齿侧渐开线包络线de对应啮合。