[发明专利]相交轴传动的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子及压缩机

权利要求书

1.一种相交轴传动的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于：包括相互啮合的内外转子，内转子齿顶型面为由外摆线生成的螺旋面，外转子的一个齿面由外转子齿顶型面连接外转子齿槽型面形成，外转子齿顶型面连接外转子齿槽型面为所述内转子齿顶型面的共轭曲面，完整的外转子齿面由外转子的一个齿面镜像得到；内转子齿槽型面为外转子齿槽型面的共轭曲面，内转子的一个齿面由内转子齿顶型面连接内转子齿槽型面形成，完整的内转子齿面由内转子的一个齿面镜像得到；随着内外转子的啮合旋转，基元容积由大端向小端方向逐渐减小，实现内压缩过程，被压缩的流体从大端处吸入，从小端处排出。

2.根据权利要求1所述相交轴传动的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，内转子节圆锥的底面半径R₁，圆锥角δ₁与外转子节圆锥的底面半径R₂，圆锥角δ₂之间满足：

θ＝δ₂-δ₁

Z₂为外转子的齿数，Z₁为内转子齿数。

3.根据权利要求2所述相交轴传动的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，建立空间坐标系，坐标系OX₁Y₁Z₁与坐标系OX₂Y₂Z₂为固定在机架上的坐标系，坐标系OX₂Y₂Z₂是坐标系OX₁Y₁Z₁绕着OY₁旋转θ而生成，在内外转子上分别建立动坐标系ox₁y₁z₁和ox₂y₂z₂；

从坐标系OX₁Y₁Z₁变换到坐标系OX₂Y₂Z₂的变换矩阵为M₁₂，M₁₂的求解表达式如下：

从坐标系ox₁y₁z₁变换到坐标系OX₁Y₁Z₁的变换矩阵为M_m1，从坐标系OX₂Y₂Z₂变换到坐标系ox₂y₂z₂的变换矩阵为M_2m，M_m1和M_2m的求解表达式分别如下：

4.根据权利要求3所述相交轴传动的空间内啮合锥形双螺杆压缩机转子，其特征在于，外摆线的计算方程为：

其中R，r分别为外摆线的发生圆半径和滚圆半径。

内转子齿顶型面Σ₁₁的计算方程为：

即：

其中，γ₁为内转子的螺旋角，p为内转子的螺距；

外摆线的发生圆半径R沿着轴向发生变化，即：

滚圆半径r始终等于R的1/Z₁。