[发明专利]一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子

说明书

本发明公开了一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，螺杆转子由一对平行装配且相互啮合的螺杆转子组成，左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)的截面型线均只由两段曲线组成：左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成；在工作过程中，左右螺杆转子可以实现正确的啮合；所提出的螺杆转子能够自由地调节齿顶、齿根和过渡段部分，使得螺杆转子的设计更加灵活，便于螺杆转子的参数化设计，同时具有设计过程简单的优点，丰富了双螺杆真空泵的型线类型。

技术领域

本发明涉及双螺杆真空泵，具体涉及一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子。

背景技术

双螺杆真空泵是一种回转容积式流体机械，通过两个相互啮合的螺杆转子在泵腔内做同步异向双回转运动实现工作腔容积的周期性变化，完成气体的吸入、压缩和排出过程；其显著优点为：干式无油、运行平稳、易损件少、振动和噪音小，广泛应用于航空、电子、石化和核工业的领域。

目前传统的螺杆转子的截面型线通常由齿顶圆弧、齿根圆弧、摆线和渐开线四段曲线组成，存在的问题是：齿根圆弧与渐开线连接不光滑，在工作过程中存在不参与啮合的部分，由此截面型线所生成的螺杆转子的空间接触线不连续，导致泄漏严重；中国专利，公布号CN105332914 B和CN105240277 B通过添加圆弧和圆弧包络线，实现了齿根圆弧和渐开线、齿顶圆弧和渐开线的光滑连接，但是这种设计所提出的截面型线的组成曲线数量增多，且过渡曲线位置的确定过程复杂，设计过程更加繁琐。

发明内容

为了解决现有双螺杆真空泵螺杆转子的截面型线的组成曲线数量多、截面型线设计过程繁琐的问题，同时为了丰富双螺杆真空泵螺杆转子的种类，本发明提出了一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由左正态螺线ACB与左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，并使用能够与左截面型线(101)正确啮合的曲线：右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成右截面型线(201)；使用左正态螺线ACB和右正态螺线包络线acb中矢径变化平缓的部分代替传统的截面型线中的齿顶圆弧和齿根圆弧，减少了截面型线的组成曲线数量，简化了截面型线的设计过程。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，包括：左螺杆转子(1)和右螺杆转子(2)，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)由左正态螺线ACB和左摆线BDA两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：左齿根连接点A和左齿顶尖点B，左正态螺线ACB和左摆线BDA在左齿根连接点A处光滑连接；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由右正态螺线包络线acb和右摆线bda两段曲线首尾连接组成，存在两个连接点：右齿根连接点a和右齿顶尖点b，右正态螺线包络线acb和右摆线bda在右齿根连接点a处光滑连接；

在同步异向双回转运动的工作中，左截面型线(101)和右截面型线(201)能够实现完全正确的啮合：左截面型线(101)上的左正态螺线ACB、左齿顶尖点B、左摆线BDA分别与右截面型线(201)上的右正态螺线包络线acb、右摆线bda、右齿顶尖点b相啮合。

一种双螺杆真空泵的正态螺线型螺杆转子，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的组成曲线的方程为：

左摆线BDA的参数方程为：其中，t₁为角度参数，R₁为齿顶圆半径，R₂为齿根圆半径；

左正态螺线ACB的极坐标方程为：