[发明专利]爪式转子的叶片设计方法

摘要

本发明提供一种爪式转子的叶片设计方法，该方法以参数化设计出三叶片或三叶片以上相互啮合的定义转子与共轭转子，其包含：由曲线(E)、第一圆弧(A)、第二圆弧(B)、第三圆弧(F)以及直线(Y)等组成定义转子的单一叶片的外形曲线，再由该单一外形曲线旋转复制N－1份，N大于或等于3，并依序分别旋转360/N度至(N－1)360/N度，取得三叶片或三叶片以上的定义转子，该第二圆弧(B)的半径r_B，是由如上公式取得。直线(Y)为第二圆弧(B)和第三圆弧(F)的外公切线，由此方法设计出的爪式转子，运用于须进行周期性循环膨胀、压缩运动的机械上，能够在工作腔室膨胀压缩过程中降低泄漏发生，更可提高压缩比与输送容积。

主权项

1.一种爪式转子的叶片设计方法，该方法以参数化设计出三叶片或三叶片以上相互啮合的定义转子与共轭转子，其特征在于包含：由曲线(E)、第一圆弧(A)、第二圆弧(B)、第三圆弧(F)以及直线(Y)组成的定义转子的单一叶片外形曲线，再经由该外形曲线旋转复制N-1份，N为叶片数，N大于或等于3，并依序分别旋转360/N度至(N-1)360/N度，取得三叶片或三叶片以上的定义转子，由已取得的定义转子叶片外形曲线的各定义曲线的共轭曲线组成共轭转子，其中取得该定义转子的单一叶片外形曲线的方法包括：指定定义转子最大半径R、定义转子的宽度D、定义转子与共轭转子的节圆半径Rp及此二节圆的圆心(t1)、(t3)，此二节圆中心距为2Rp，Rp小于R，且R与Rp二者有一适当比例；取一节圆的圆心(t1)作为定义转子的圆心，通过另一节圆的圆心(t3)作水平线(h1)，并在该水平线(h1)上取得一第一点(P0)，此第一点(P0)与所述节圆的圆心(t1)的水平距离为R，由第一点(P0)绕所述节圆圆心(t1)产生一共轭曲线(E’)，该共轭曲线(E’)相对于二节圆交点(P7)得一对称曲线(E)，取此曲线(E)作为转子的叶片一部份，该曲线(E)在水平线h1上得一交点(P5)；由该水平线(h1)以定义转子圆心(t1)为圆心，半径为R的圆心角α，决定定义转子运动曲线的另一第二点(P1)，连接前述第一点(P0)与第二点(P1)可取得定义转子的叶片外形曲线的第一圆弧(A)，且与曲线(E)平顺连接；于该圆心角α的夹边(h2)上取得第二圆心点(t2)，并经由如下公式求得第二圆心点(t2)的半径rB，即：$r_B+(R-r_B)\sin \alpha =\frac{D}{2}$ $r_B=\frac{D/2-R\sin \alpha }{1-\sin \alpha }$ 以第二圆心点(t2)为圆心，第二点(P1)作为第二圆弧(B)的一端点，依半径rB取得一第二圆弧(B)为定义转子的叶片外形曲线一部份；取第三圆弧(F)的圆心位置在所述节圆的圆心(t1)，其半径rF＝2Rp-R，第三圆弧(F)的一端点(P4)在方向角度为Δθ的方向，Δθ为360度除以叶片数N的角度值；取第二圆弧(B)与第三圆弧(F)的外公切线上的两点(P2)、(P3)，并连接为直线(Y)，上述第二圆弧(B)与第三圆弧(F)的外公切线上的两点(P2)、(P3)分别为第二圆弧(B)与第三圆弧(F)的端点；上述的曲线(E)、第一圆弧(A)、第二圆弧(B)、第三圆弧(F)、直线(Y)组成定义转子的单一叶片外形曲线。