[实用新型]一种低泄漏的全光滑的螺杆转子

说明书

本实用新型公开了一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，包括左螺杆转子和右螺杆转子，左螺杆转子的左截面型线由多项式螺旋线、左齿顶圆弧、左爪尖椭圆弧、左椭圆弧包络线、左齿根圆弧组成，右螺杆转子的右截面型线由多项式螺旋线共轭曲线、右齿顶圆弧、右爪尖椭圆弧、右椭圆弧包络线、右齿根圆弧组成，相邻两段曲线之间完全光滑连接；截面型线的齿背简化为一条曲线，便于优化设计和加工；两个螺杆转子完全正确啮合，相邻齿面之间完全光滑连接，不存在应力集中区域，具有连续且较短的空间接触线，面积较小的泄漏三角形，改善了双螺杆真空泵的密封性能，提高了极限真空度和抽气量。

技术领域

本实用新型涉及双螺杆真空泵，特别涉及适用于双螺杆真空泵的一种低泄漏的全光滑的螺杆转子。

背景技术

双螺杆真空泵是一种回转容积式泵，具有结构简单、运行平稳、清洁无油、适应多种工况的优点，双螺杆真空泵的重要零部件是两个平行装配、相互啮合的螺杆转子，工作时通过两个螺杆转子的同步异向双回转运动，实现泵内被抽气体的吸气、压缩和排气过程；螺杆转子的截面型线对双螺杆真空泵的性能有着重要影响。

目前常用螺杆转子的截面型线由4段曲线组成，包括齿根圆弧、齿顶圆弧、摆线、圆渐开线，该螺杆转子的截面型线存在不参与啮合的部分，且螺杆转子的空间接触线不连续；之后在此型线的基础上进行改进，专利CN105332914A提出了一种全光滑的螺杆转子，其螺杆转子的截面型线由7段曲线组成，在齿根圆弧与圆渐开线连接的位置添加了一段摆线进行修正，在齿顶圆弧与圆渐开线连接的位置添加了一段圆弧进行修正，在爪尖处采用圆弧修正。

以上专利所提出的螺杆转子的截面型线，是通过在连接处分别添加修正曲线，改善螺杆转子空间接触线不连续以及尖点问题；但添加修正曲线导致螺杆转子截面型线的组成曲线更加复杂，不利于其优化设计，影响螺杆转子的设计和加工，修正后的螺杆转子仍然有较长的空间接触线，同时爪尖圆弧修正后泄漏三角形面积增大，双螺杆真空泵的泄漏问题改善不明显。

发明内容

为了解决现有双螺杆真空泵螺杆转子截面型线复杂、空间接触线长、泄漏三角形面积大的问题，同时为丰富双螺杆真空泵转子的种类，本实用新型提出了一种低泄漏的全光滑的螺杆转子：采用多项式螺旋线与其共轭曲线光滑连接齿顶圆弧与齿根圆弧，使得型线简单，便于设计和加工；采用椭圆与其共轭曲线修正爪尖，使得泄漏三角形面积减小；两个螺杆转子有连续且较短的空间接触线和较小的泄漏三角形面积，有利于减小相邻工作腔之间通过空间接触线和泄漏三角形的泄漏，提高螺杆转子的极限真空度和抽气量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，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5段曲线组成，按逆时针方向依次为：多项式螺旋线AB、左齿顶圆弧BC、左爪尖椭圆弧CD、左椭圆弧包络线DE、左齿根圆弧EA，相邻组成曲线之间完全光滑连接；右螺杆转子(2)的右截面型线(201)由5段曲线组成，按逆时针方向依次为：多项式螺旋线共轭曲线ab、右齿顶圆弧bc、右爪尖椭圆弧cd、右椭圆弧包络线de、右齿根圆弧ea，相邻组成曲线之间也完全光滑连接；在同步异向双回转运动的工作中，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)上的多项式螺旋线AB、左齿顶圆弧BC、左爪尖椭圆弧CD、左椭圆弧包络线DE、左齿根圆弧EA，分别与右螺杆转子(2)的右截面型线(201)上的多项式螺旋线共轭曲线ab、右齿根圆弧ea、右椭圆弧包络线de、右爪尖椭圆弧cd、右齿顶圆弧bc实现完全正确的啮合；左截面型线(101)的左齿顶圆弧BC、左爪尖椭圆弧CD、左椭圆弧包络线DE、左齿根圆弧EA绕左截面型线中心O₁旋转180°后，与右截面型线(201)的右齿顶圆弧bc、右爪尖椭圆弧cd、右椭圆弧包络线de、右齿根圆弧ea完全重合。

所述的一种低泄漏的全光滑的螺杆转子，左螺杆转子(1)的左截面型线(101)的多项式螺旋线AB和与之啮合的右螺杆转子(2)的右截面型线(201)的多项式螺旋线共轭曲线ab的方程分别为：