[发明专利]一种全光滑的爪式转子

摘要

本发明公开了一种全光滑的爪式转子，其转子型线由9段曲线组成前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB、前爪尖圆弧BC、爪顶圆弧CD、后爪尖圆弧DE、短幅外摆线的等距曲线EF、节圆圆弧FG、底爪尖圆弧GH、后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI和爪底圆弧IA；相邻曲线之间的连接全部为光滑连接，不存在不光滑连接点或尖点，有效避免了容易产生磨损、变形以及应力集中的区域；2个作同步异向双回转运动的爪式转子能够实现正确啮合，能够有效地提高爪式转子的密封性能、力学性能、啮合性能；减小了余隙容积，并且在混合过程中不会产生局部高压，能够有效降低爪式真空泵的功耗，显著提高爪式真空泵的工作效率，对爪式真空泵的发展具有重要的意义。

主权项

一种全光滑的爪式转子，其型线包括9段曲线，依次为：节圆圆弧FG、底爪尖圆弧GH、后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI、爪底圆弧IA、前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB、前爪尖圆弧BC、爪顶圆弧CD、后爪尖圆弧DE和短幅外摆线的等距曲线EF，相邻曲线之间全部光滑连接，不存在不光滑连接点；其特征是：左全光滑爪式转子(501)和右全光滑爪式转子(502)的型线完全相同，且在工作中能够实现正确啮合，左全光滑爪式转子(501)中的前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB、前爪尖圆弧BC、爪顶圆弧CD、后爪尖圆弧DE、短幅外摆线的等距曲线EF、节圆圆弧FG、底爪尖圆弧GH、后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI、爪底圆弧IA，分别与右全光滑爪式转子(502)中的前爪尖圆弧bc、前爪臂长幅外摆线的等距曲线ab、爪底圆弧ia、后爪臂长幅外摆线的等距曲线hi、底爪尖圆弧gh、节圆圆弧fg、短幅外摆线的等距曲线ef、后爪尖圆弧de、爪顶圆弧cd能够实现正确啮合；左全光滑爪式转子(501)的转子型线的生成方法如下：①按以下方程生成爪顶圆(1)、节圆(2)、爪底圆(3)、长幅外摆线(4)和短幅外摆线(5)，各曲线的方程为：爪顶圆(1)的方程：节圆(2)的方程：爪底圆(3)的方程：长幅外摆线(4)的方程：短幅外摆线(5)的方程：②将长幅外摆线(4)向外侧等距偏移R4，偏移后的曲线绕原点O顺时针旋转γ角度，得到前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB的所在曲线(6)，前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB的所在曲线(6)与爪底圆(3)相切，其切点为A；将长幅外摆线(4)向外侧等距偏移2R4，偏移后的曲线绕原点O顺时针旋转γ角度，与以原点O为圆心、半径为R1‑R4的圆相交，以其交点为圆心作半径为R4的前爪尖圆(7)，前爪尖圆(7)同时与前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB的所在曲线(6)和爪顶圆(1)相切，其切点分别为：B、C，得到前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB和前爪尖圆弧BC；③前爪臂长幅外摆线的等距曲线AB的所在曲线(6)绕原点O顺时针旋转α角度，得到后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI的所在曲线(8)，后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI的所在曲线(8)与爪底圆(3)相切，其切点为I点；将后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI的所在曲线(8)向外侧等距偏移R5，偏移后的曲线与以原点O为圆心、半径为R2‑R5的圆相交，以其交点为圆心作半径为R5的底爪尖圆(9)，底爪尖圆(9)同时与后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI的所在曲线(8)和节圆(2)相切，其切点分别为：G、H，得到底爪尖圆弧GH、后爪臂长幅外摆线的等距曲线HI和爪底圆弧IA；④将短幅外摆线(5)向内侧等距偏移R4，偏移后的曲线绕原点O逆时针旋转α+β+γ角度得到短幅外摆线的等距曲线EF的所在曲线(10)，短幅外摆线的等距曲线EF的所在曲线(10)与爪顶圆(1)相切，其切点为F，得到节圆圆弧FG；将前爪尖圆(7)逆时针旋转α角度得到后爪尖圆(11)，后爪尖圆(11)同时与短幅外摆线的等距曲线EF的所在曲线(10)和爪顶圆(1)相切，其切点分别为：E、D，得到爪顶圆弧CD、后爪尖圆弧DE和短幅外摆线的等距曲线EF；以上：t—角度参数，rad；R1—爪顶圆弧半径，mm；R2—节圆圆弧半径，mm；R3—爪底圆弧半径，mm；R4—前后爪尖圆弧半径，mm；R5—底爪尖圆弧半径，mm；α，β，γ—为角度，rad。