[发明专利]爪式转子的三爪及三爪以上设计方法

摘要

本发明涉及一种爪式转子的三爪及三爪以上设计方法，该方法以参数化设计出相互共轭啮合的定义转子与共轭转子，包含：曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F、圆弧C及直线Y等定义转子的单爪外形曲线，再经由该单爪外形曲线复制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，而可取得三爪或三爪以上的定义转子，另，共轭转子的外形则由定义转子各定义曲线的共轭曲线组成，当运用于须进行周期性循环膨胀、压缩运动的机械上，通过上述不同线形作平滑连接，能够在工作腔室膨胀压缩运转过程解决会有噪音与震动的现象，并提供具有较高压缩比与输送容积。

主权项

1.一种爪式转子的三爪及三爪以上设计方法，该方法用于制造相互共轭啮合的定义转子与共轭转子，以参数化设计出包含曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F、圆弧C及直线Y等定义转子的单爪外形曲线，再经由该外形曲线复制N-1份，其中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，取得三爪或三爪以上的定义转子，而共轭转子的外形则由定义转子各定义曲线的共轭曲线组成，其中取得该定义转子的单爪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上取得一点P0，该点P0与圆心t1的水平距离为定义转子最大半径R，由该点P0绕节圆圆心t1产生共轭曲线E’，曲线E’相对于二节圆交点P7的对称曲线E，取此曲线E作为转子的叶片一部分，该曲线E在水平线h1上取得交点P8；由该水平线h1及定义转子圆心t1，半径为R的圆心角α，决定定义转子运动曲线的另一点P1，连接前述点P0与P1可取得定义转子的叶片外形曲线的圆弧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：$r_B+(R-r_B)\sin \alpha =\frac{D}{2}$ $r_B=\frac{D/2-R\sin \alpha }{1-\sin \alpha }$ 以点P1作为圆弧B的一端点，依半径rB取得圆弧B，圆弧B的一端点即为点P1，另一端点为点P2；该圆弧F的圆心t4在相对于定义转子的圆心t1的方向角Δθ＝360/N上，其半径等于定义转子最大半径，且圆心t4与圆心t1的距离为2Rp；圆弧F的起始点P5在定义转子的圆心t1与圆弧F圆心t4连接线段h3上、另一端点P4的位置由圆弧F的圆心角β决定；该圆弧C的圆心t5在圆弧F的圆心t4与通过点P4的延伸线段h4上，其半径rC，是由如下公式取得：$r_C+(R+r_C)\sin \beta =\frac{D}{2}$ $r_C=\frac{D/2-R\sin \beta }{1+\sin \beta }$ 其中，R＝定义转子的最大半径；D＝定义转子宽度求得半径rC再以圆心t5为圆心，点P4为圆弧C的起点划弧；取圆弧C和圆弧B的外公切线可得圆弧C的另一端点P3及圆弧B的另一点P2；连接点P2及点P3取得直线Y；将上述的曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F、圆弧C及直线Y等平滑连接即可取得定义转子的单爪外形曲线。