專利名稱：用三面共點構(gòu)造法構(gòu)造的單螺桿壓縮機的星輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟件開發(fā)、機械設(shè)計及制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及空間共軛嚙合副二次包絡(luò)面的三面共點構(gòu)造法及采用該方法構(gòu)造的單螺桿壓縮機的星輪。
背景技術(shù)：
空間共軛嚙合理論適用的領(lǐng)域非常廣泛，如機械加工中的刀具、磨具、磨輪；材料成形中的擠輪、軋輥、模具；機械傳動中的凸輪、齒輪、蝸輪蝸桿和環(huán)面蝸輪蝸桿；流體機械中的單螺桿壓縮機、單螺桿膨脹機、螺桿壓縮機和泵類；精密儀器儀表、共軛嚙合的機構(gòu)以及其它需要共軛嚙合的裝置；等等?？臻g共軛嚙合副的設(shè)計和制造可以用包絡(luò)法來實現(xiàn)。在一個包含三個空間0、I、II的機械系統(tǒng)中，其中0代表參考空間或靜止空間， I、II代表運動空間，I、II運動空間相對于0參考空間的運動各為φ、、φ2。設(shè)型面A在I 運動空間內(nèi)，當(dāng)I運動空間和型面A相對于0參考空間按約運動，II運動空間相對于0參考空間做外運動時，/ =約/約，型面A在II運動空間中包絡(luò)出曲面B，若滿足嚙合條件， 這一過程稱為空間共軛嚙合型面的一次包絡(luò)，曲面B則稱為空間共軛嚙合型面的一次包絡(luò)面B1。當(dāng)II運動空間包括在II運動空間中已被包絡(luò)出來的一次包絡(luò)面B相對于0參考空間按Φ 2運動，I運動空間相對于0參考空間做Φ i運動時，/ =辦/么=φλ /φ2，一次包絡(luò)面 B在I運動空間中包絡(luò)出曲面2，則這一過程稱為空間共軛嚙合型面的二次包絡(luò)，曲面] 則稱為空間共軛嚙合型面的二次包絡(luò)面1。經(jīng)過一、二次包絡(luò)獲得的兩型體嚙合就是一對空間共軛嚙合副，單螺桿壓縮機、單螺桿膨脹機以及環(huán)面蝸輪蝸桿等就是典型的空間共軛嚙合副。目前，空間共軛嚙合副如單螺桿壓縮機和膨脹機中的螺桿和環(huán)面蝸輪蝸桿中的蝸桿等的設(shè)計和制造都具有成熟的技術(shù)，但如單螺桿壓縮機和膨脹機中的星輪和環(huán)面蝸輪蝸桿中的蝸輪等二次包絡(luò)面的設(shè)計和制造技術(shù)卻嚴(yán)重缺乏。工程界涉及這一技術(shù)時，要么是回避如“對環(huán)面蝸桿副來說，不可能也沒有必要對所有的接觸線進(jìn)行計算和研究。通常只對有代表性的接觸線進(jìn)行討論，如入口接觸線、出口接觸線、某一瞬時的同時接觸線。[2]” 要么是沒有真正設(shè)計出星輪的型面，只能根據(jù)螺桿與星輪的運動原理制造的專機滾切加工得到星輪的型面，“星輪相當(dāng)于球面蝸輪，其齒面是螺桿齒面的包絡(luò)面，只能用滾切加工。 [3]"采用滾切加工方法生產(chǎn)單螺桿壓縮機(或單螺桿膨脹機)的星輪及環(huán)面蝸輪蝸桿的蝸輪的二次包絡(luò)面存在諸多缺陷，其一是需要專機，因此加工成本很高，生產(chǎn)效率很低； 其二是加工精度很難控制，因為任何機械設(shè)備都有間隙，有間隙帶誤差的滾切加工獲得的嚙合副精度很難保證；其三是批量生產(chǎn)困難?，F(xiàn)在也有按加工螺桿轉(zhuǎn)子時多方位圓柱銑刀的設(shè)定位置，取各銑刀圓柱上能接觸
3到螺桿轉(zhuǎn)子齒面的表面，把這些窄條狀表面按原方位放置，并將每兩個相鄰表面用外切直線光滑連接，再用計算機按曲線擬合的近似方法進(jìn)行處理的4。這種方法不能精確得到說明書附圖2中的5、10和13接觸密封工作區(qū)，更得不到6、7、11、12、13和14標(biāo)示的瞬時接觸區(qū)，本質(zhì)上已背離了空間共軛嚙合副的嚙合規(guī)律，不可能得到精確的嚙合副。1、陳志新共軛曲面原理及其應(yīng)用--陳志新論文集中國科學(xué)技術(shù)出版社2008. 52、周良墉環(huán)面蝸桿修型原理及制造技術(shù)國防科技大學(xué)出版社2005. 93、方宜榮查世梁等單螺桿壓縮機技術(shù)的全面突破機械開發(fā)1997.64、CN100408240C多圓柱銑削包絡(luò)單螺桿壓縮機齒面型線構(gòu)成方法
發(fā)明內(nèi)容針對空間共軛嚙合副設(shè)計和制造技術(shù)的嚴(yán)重缺失和不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種空間共軛嚙合副二次包絡(luò)面的三面共點構(gòu)造法，通過構(gòu)造兩個輔助平面同二次包絡(luò)面相交產(chǎn)生公共交點構(gòu)造單螺桿壓縮機(或單螺桿膨脹機)的星輪及環(huán)面蝸輪蝸桿的蝸輪的型面，然后設(shè)計出星輪的三維立體模型，在計算機中實現(xiàn)空間共軛嚙合副的精密共軛嚙合，再用車銑復(fù)合加工中心或五坐標(biāo)機床等加工出實體。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案如下單螺桿壓縮機和單螺桿膨脹機的空間共軛嚙合副由一根螺桿和兩個星輪構(gòu)成，環(huán)面蝸輪蝸桿副由一根蝸桿和一個蝸輪構(gòu)成，無論是哪一種其原理都是一樣的。為敘述方便以單螺桿壓縮機為例，單螺桿壓縮機由一根螺桿、兩個星輪、一個機體以及螺桿軸和星輪軸等組成、螺桿裝設(shè)在螺桿軸上，螺桿軸用軸承支撐在機體內(nèi)，兩個星輪裝設(shè)在螺桿兩邊并分別與螺桿嚙合。用向量函數(shù)為A = A(u，V)(其中1!和￥為型面A的型面參數(shù))的型面做產(chǎn)形面A代替星輪齒的型面，星輪相對于機體按灼運動，螺桿相對于機體做外運動， / =夠/夠，產(chǎn)形面A在螺桿上包絡(luò)出一次包絡(luò)面B，為方便敘述一次包絡(luò)面B用向量函數(shù) r2 =餌灼,《，VO1,W))表示，滿足一次包絡(luò)的嚙合方程N · V = 0，N為一次包絡(luò)面A上的一點的法向量，V為一次包絡(luò)面A上同一點的相對運動速度?？臻g共軛嚙合副之一的螺桿的型面已包絡(luò)生成。以螺桿的一次包絡(luò)面B做產(chǎn)形面，相對于機體按Φ2運動，星輪相對于機體做Ct1 運動，/ = A /么=φ,/φ2，一次包絡(luò)面B在星輪上包絡(luò)出二次包絡(luò)面3，為敘述方便二次包絡(luò)面]用向量函數(shù)為〒=]隊，灼，10表示。利用向量函數(shù)& = 病，釣,《)直接在計算機中生成所述星輪的二次包絡(luò)面2是困難的。為解決此問題，本發(fā)明公開了一種三面共點構(gòu)造法，其特征在于在星輪的坐標(biāo)空間中構(gòu)造兩個輔助平面，加上向量函數(shù) = 於,釣,Μ)生成的包絡(luò)面，利用這三個面的一個公共交點在星輪齒的型面上的特點，構(gòu)造出星輪齒的型面。具體方法如下(1)、構(gòu)造包絡(luò)面星輪齒的嚙合型面分為前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面，為敘述方便具體涉及到前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面的包絡(luò)面時則用前側(cè)包絡(luò)面2ρ、后側(cè)包絡(luò)面
和齒頂包絡(luò)面Zi,代替包絡(luò)面Ii。取釣(i = 1，2，……，η)，由二次包絡(luò)面3的向量函數(shù)孑=身病，仍,《)在星輪空間中生成用向量函數(shù)族K =(i = 1,2,……,η)
表示的η個包絡(luò)面，其中第i包絡(luò)面簡稱包絡(luò)面^。[0019]O)、構(gòu)造軸向平面以所述星輪和螺桿的中心的連線(a)或平行于星輪和螺桿中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為rj = θ ( θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)中第j 平面的特征角，θ LJ由所選基準(zhǔn)面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸向平面θ u。(3)、構(gòu)造徑向平面Uk 作垂直于所述軸線L的平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為 =U(Uk) (k = 1，2，……，W)表示，Uk為平面族= U(Uk) (k = 1，2，……，W)中第k平面與軸線L的交點沿軸線L到星輪或螺桿坐標(biāo)平面的距離，其中第k平面簡稱徑向平面Uk或構(gòu)造另一軸向平面θ lk 在星輪的中心平面內(nèi)，作垂直于所述軸線L的直線1， 以直線1做軸線作過所述軸線1的平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為!"k= θ (0lk) (k=i, 2，……，w)表示，θ lk為平面族η = θ (0lk) (j = 1,2,……，m)中第k平面的特征角， θ lk由所選基準(zhǔn)面和k的值決定，其中第k平面簡稱軸向平面elk。所述星輪的中心平面是過星輪的中心點且垂直于星輪軸的平面。0)、構(gòu)造包絡(luò)面、軸向平面θ u和徑向平面Uk或另一軸向平面elk的公共交點duk min 構(gòu)造所述前側(cè)面的公共交點duk min使用前側(cè)包絡(luò)面Iqi、軸向平面θ。.和徑向平面Uk，構(gòu)造所述后側(cè)面的公共交點dukmin使用后側(cè)包絡(luò)面、軸向平面和徑向平面 Uk，構(gòu)造所述齒頂面的公共交點dukmin使用齒頂包絡(luò)面Ζ/,、軸向平面和軸向平面elk。 構(gòu)造公共交點duk min有兩種方法，即圖解法和解析法。圖解法以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面的公共交點duk min為例，首先在計算機系統(tǒng)中，構(gòu)造出前側(cè)包絡(luò)面I9/、軸向平面θ U和徑向平面Uk;其次繪制包絡(luò)面和軸向平面9^的交線Iu、軸向平面θ u和徑向平面Uk的交線、徑向平面Uk和包絡(luò)面Z7i的交線Iki;第三繪制三條交線lu、Ijk和Iki相交產(chǎn)生的公共交點dijk，包絡(luò)面族。=2(病,％，《) (i = 1， 2，……，η)與交線‘有η個交點；最后選定沿交線到軸線L的距離|duk|的值為最小的交點dukmin，該點即為二次包絡(luò)面3上的所求之點，這樣的交點有mXw個。用同樣的方法可以構(gòu)造出星輪齒的后側(cè)面和齒頂面。解析法同樣，以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面的公共交點Clijkmin為例，用前側(cè)包絡(luò)面▲、 軸向平面θ u和徑向平面Uk構(gòu)造出nXmXw組方程組；求解這些方程組求出在星輪中的交點dijk的坐標(biāo)值；然后求交點dijk到軸線L的距離|dijk| ；再比較確定|dijk|為最小值的交點duk min，交點duk min即為所求之點，這樣的交點有mXw個。用同樣的方法可以求出后側(cè)面和齒頂面上所有的交點dijk min。(5)、構(gòu)造星輪齒的二次包絡(luò)面2 同樣以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面為例，選取前側(cè)包絡(luò)面^,_、軸向平面θ u和徑向平面Uk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結(jié)軸向平面9。_中的所有交點(^1;_&= 1,2,……，W)，再連結(jié)軸向平面族= 1， 2，……，m)中m條所述的光滑曲線即構(gòu)造出二次包絡(luò)面2。用同樣的方法可以構(gòu)造出后側(cè)面和齒頂面。
1、圖1為單螺桿壓縮機星輪及星輪齒剖面圖在圖Ia中，1為星輪，2為星輪齒的前側(cè)面，3為星輪齒齒頂面，4為星輪齒的后側(cè)
5面。圖Ib中的左圖為星輪齒的橫剖面圖，圖中5為前側(cè)面的共軛接觸密封工作面，6為受壓側(cè)瞬時接觸面，7為背壓側(cè)瞬時接觸面，10為后側(cè)面的共軛接觸密封工作面，11為受壓側(cè)瞬時接觸面，12為背壓側(cè)瞬時接觸面，8為星輪齒的受壓面，9為星輪齒的背壓面。圖Ib中的右圖為星輪齒的縱剖面圖，圖中13為齒頂共軛接觸密封工作面，14為齒頂受壓側(cè)瞬時接觸面，15為齒頂背壓側(cè)瞬時接觸面。2、圖2為三面共點構(gòu)造法的原理圖O-XYZ是星輪的空間坐標(biāo)系，圖2a中曲面A1_A2_A3_A4是前側(cè)包絡(luò)面或后側(cè)包絡(luò)面，平面B1-B2-B3-B4是過軸線X或平行于軸線X的構(gòu)造面即軸向平面，平面 C1-C2-C3-C4是垂直于軸線X的構(gòu)造面即徑向平面uk。圖2b中，曲面A1-A2-A3-A4是齒頂包絡(luò)面，平面B1-B2-B3-B4是過軸線X或平行于軸線X的構(gòu)造面即軸向平面θ u，平面 D1-D2-D3-D4是過軸線Y的構(gòu)造面即軸向平面θ lk。3、圖3為用三面共點構(gòu)造法設(shè)計的空間共軛嚙合副圖中1為星輪，16為螺桿，17為螺桿軸，18為星輪軸，19為蝸輪，20為蝸桿。其中圖3a為螺桿軸與星輪軸垂直交叉的單螺桿壓縮機嚙合副，圖3b為螺桿軸與星輪軸傾斜交叉的單螺桿壓縮機嚙合副，圖3c為環(huán)面蝸輪蝸桿嚙合副。4、圖4為用三面共點構(gòu)造法設(shè)計的單螺桿壓縮機1為星輪，16為螺桿，17為螺桿軸，21、22為端蓋，23為機殼，24為星輪支架。星輪
的型面使用三面共點構(gòu)造法生成。
具體實施方式
為了清楚理解本發(fā)明，用一個實施例進(jìn)一步加以說明1、構(gòu)造圓柱面在螺桿上的一次包絡(luò)曲面B。用圓柱面做產(chǎn)形面代替星輪的一個齒，星輪相對于機殼按約運動，螺桿相對于機殼做灼運動，7 =仍Ιφ2。圓柱產(chǎn)形面在螺桿上包絡(luò)出一次包絡(luò)面B，一次包絡(luò)面B的向量函數(shù)為r2 = Β{φλ,η,ν{φλ,η))，滿足一次包絡(luò)的嚙合方程N · V = 0，N為一次包絡(luò)面B上的一點的法向量，V為一次包絡(luò)面B上同一點的相對運動速度。2、用三面共點構(gòu)造法構(gòu)造二次包絡(luò)面B再用螺桿上的一次包絡(luò)面B做產(chǎn)形面，相對于機體按Φ 2運動，星輪相對于機體做 Φ 運動，/ =病/么=約/灼，一次包絡(luò)面B在星輪上包絡(luò)出二次包絡(luò)面]，二次包絡(luò)面2 的函數(shù)為孑(於,釣,M)，顯然用二次包絡(luò)面]的函數(shù)廠=^於,釣,《)在計算機系統(tǒng)中直接生成二次包絡(luò)面的型面是困難的。因此，用圖2a和圖2b所述的三面共點構(gòu)造法在星輪的坐標(biāo)空間中，構(gòu)造函數(shù)廠=2(病,灼的型面叉首先用三面共點構(gòu)造法構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面和后側(cè)面(1)、構(gòu)造包絡(luò)面星輪齒的嚙合型面分為前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面，為敘述方便具體涉及到前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面的包絡(luò)面^時則用前側(cè)包絡(luò)面3,,·、后側(cè)包絡(luò)面
和齒頂包絡(luò)面代替包絡(luò)面孓。取Ψχ = , (i = 1，2，……，η)，由二次包絡(luò)面2的向量函數(shù)F = 2(於,釣Α)在星輪空間中生成用向量函數(shù)族[二2(於， 幻(i = 1,2,……， η)表示的η個包絡(luò)面，其中第i包絡(luò)面簡稱包絡(luò)面Z即圖2a中的曲面A1_A2_A3_A4。[0042]O)、構(gòu)造軸向平面以所述星輪和螺桿的中心的連線(a)或平行于星輪和螺桿中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為rj = θ ( θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)中第j 平面的特征角，θ。.由所選基準(zhǔn)面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸向平面即圖加中的平面Β1-Β2-Β3-Β4。(3)、構(gòu)造徑向平面Uk 作垂直于軸線L的平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為= u (uk) (k = 1,2,……，W)表示，Uk為平面族= U(Uk) (k = 1，2，……，W)中第k平面與軸線L的交點沿軸線L到星輪或螺桿坐標(biāo)平面的距離，其中第k平面簡稱徑向平面Uk即圖 2a 中的平面 C1-C2-C3-C4。0)、構(gòu)造包絡(luò)面U向平面和徑向平面Uk的公共交點dukmin 構(gòu)造所述前側(cè)面的公共交點dukmin使用前側(cè)包絡(luò)面^、軸向平面θ u和徑向平面Uk，構(gòu)造所述后側(cè)面的公共交點dukmin使用后側(cè)包絡(luò)面,、軸向平面和徑向平面Uk。構(gòu)造公共交點dukmin 有兩種方法，即圖解法和解析法。圖解法以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面的公共交點dijk min為例，首先在計算機系統(tǒng)中，構(gòu)造出前側(cè)包絡(luò)面軸向平面θ U和徑向平面Uk;其次繪制包絡(luò)面和軸向平面9^的交線lu、軸向平面θ u和徑向平面Uk的交線、徑向平面Uk和包絡(luò)面I的交線Iki;第三繪制三條交線IijUjk和Iki相交的公共交點dijk，包絡(luò)面‘5 = 2(於,1幻族(i = 1,2,……， η)與交線‘有！!個交點；最后選定沿交線‘到軸線L的距離|duk|的值為最小的交點dijk min，該點即為二次包絡(luò)面2上的所求之點，這樣的交點有mXw個。用同樣的方法可以構(gòu)造出星輪齒的后側(cè)面。解析法同樣，以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面的公共交點dijk min為例，用前側(cè)包絡(luò)面Iq,、 軸向平面θ u和徑向平面Uk構(gòu)造出nXmXw組方程組；求解這些方程組求出在星輪中的交點dijk的坐標(biāo)值；然后求交點dijk到軸線L的距離|dijk| ；再比較確定|dijk|為最小值的交點dijk min，交點dijk min即為所求之點，這樣的交點有mXw個。用同樣的方法可以構(gòu)造出星輪齒的后側(cè)面。(5)、構(gòu)造星輪齒的二次包絡(luò)面2 同樣以構(gòu)造星輪齒的前側(cè)面為例，選取前側(cè)包絡(luò)面Zi,、軸向平面θ u和徑向平面Uk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結(jié)軸向平面9。_中的所有交點(^1;_&= 1,2,……，W)，再連結(jié)軸向平面族= 1， 2，……，m)中m條所述的光滑曲線即構(gòu)造出二次包絡(luò)面2。其次用三面共點構(gòu)造法構(gòu)造星輪齒的齒頂面(1)、構(gòu)造星輪齒頂包絡(luò)面取φ, + (i = 1,2,……,η)，由二次包絡(luò)面]的向量函數(shù)孑=及病,約,《)在星輪空間中生成用向量函數(shù)族[ = I(^ay) (i = 1,2,……， η)表示的η個包絡(luò)面，其中第i包絡(luò)面簡稱包絡(luò)面Idi即圖2b中的曲面A1-A2-A3-A4。O)、構(gòu)造軸向平面以所述星輪和螺桿的中心的連線(a)或平行于星輪和螺桿中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為rj = θ ( θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)中第j 平面的特征角，θ。.由所選基準(zhǔn)面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸向平面θ u即圖2b 中的 B1-B2-B3-B4。[0051](3)、構(gòu)造另一軸向平面θ lk:在星輪的中心平面內(nèi)，作垂直于所述軸線L的直線1， 以直線1做軸線作過所述軸線1的平面族，為敘述方便用向量函數(shù)為rk= θ (6lk) (k=l, 2，……’w)表示，0lk為平面族rk= θ ( θ lk) (j = 1,2,……，m)中第k平面的特征角，θ lk 由所選基準(zhǔn)面和k的值決定，其中第k平面簡稱軸向平面θ lk即圖2b中的D1-D2-D3-D4。 所述星輪的中心平面是過星輪的中心點且垂直于星輪軸的平面。(4)、構(gòu)造包絡(luò)面]di、軸向平面θ LJ和另一軸向平面θ lk的公共交點dijk min 構(gòu)造公共交點duk min有兩種方法，即圖解法和解析法。圖解法首先在計算機系統(tǒng)中，構(gòu)造出齒頂包絡(luò)面Zs、軸向平面θ u和另一軸向平面θ lk ；其次繪制包絡(luò)面和軸向平面θ U的交線Iu、軸向平面θ U和另一軸向平面 911;的交線1」1;、軸向平面9lk和包絡(luò)面▲的交線Iki;第三繪制三條交線lu、Ijk和Iki相交產(chǎn)生公共交點dijk，包絡(luò)面族i =(i = 1，2，……，η)與交線Ijk有η個交點； 最后選定沿交線‘到星輪中心的距離|duk|的值為最小的交點dukmin，該點即為二次包絡(luò)面3上的所求之點，這樣的交點有mXw個。解析法同樣，用齒頂包絡(luò)面Oifi、軸向平面和和另一軸向平面elk構(gòu)造出 nXmXw組方程組；求解這些方程組求出在星輪中的交點dijk的坐標(biāo)值；然后求交點dijk到星輪中心的距離IdijkI ；再比較確定IdijkI為最小值的交點dijkmin，交點dijkmin即為所求之點，這樣的交點有mX W個。(5)、構(gòu)造星輪齒的二次包絡(luò)面2 選取齒頂包絡(luò)面Zii、軸向平面9。_和另一軸向平面θ lk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結(jié)軸向平面0。.中的所有交點dijkmin (k = 1,2,……，w)，再連結(jié)軸向平面θ LjJjHj = U,……，m)中m條所述的光滑曲線即構(gòu)造出二次包絡(luò)面]。最后，利用以上步驟構(gòu)造的星輪齒的前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面，應(yīng)用三維軟件繪制出星輪的實體模型。應(yīng)用三面共點構(gòu)造法設(shè)計空間共軛嚙合副的星輪或蝸輪，能一次生成圖Ia中前側(cè)面的共軛接觸密封工作面5、受壓側(cè)瞬時接觸面6和背壓側(cè)瞬時接觸面7，后側(cè)面的共軛接觸密封工作面10、受壓側(cè)瞬時接觸面11和背壓側(cè)瞬時接觸面12，齒頂面的共軛接觸密封工作面13、受壓側(cè)瞬時接觸面14和背壓側(cè)瞬時接觸面15，星輪齒的型面同螺桿的型面是完全共軛嚙合的，克服了專機包絡(luò)由機械誤差帶來的精度問題，采用四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動機床加工，其精度完全可控在微米級。太大降低加工難度，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，適合大批量生產(chǎn)。本發(fā)明的本質(zhì)是通過構(gòu)造兩個輔助平面同二次包絡(luò)面三面相交產(chǎn)生交點，并利用最小距離原理確定交點在空間共軛嚙合副的二次包絡(luò)型面上，此方法不僅僅用于構(gòu)造單螺桿壓縮機的星輪，它具有廣泛的適用性，能應(yīng)用于機械設(shè)計或機械制造中的刀具、磨具、磨輪；材料成形中的擠輪、軋輥、模具；機械傳動中的凸輪、齒輪、蝸輪蝸桿和環(huán)面蝸輪蝸桿； 流體機械中的單螺桿壓縮機、單螺桿膨脹機、螺桿壓縮機和泵類；精密儀器儀表、共軛嚙合的機構(gòu)以及其它需要共軛嚙合的裝置等各個行業(yè)和領(lǐng)域。
權(quán)利要求1. 一種單螺桿壓縮機的星輪，其特征在于該星輪的星輪齒由受壓面、背壓面和采用三面共點構(gòu)造法構(gòu)造的前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面構(gòu)成，前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面都包含一個起密封作用的共軛接觸密封工作面、一個受壓側(cè)瞬時接觸面和一個背壓側(cè)瞬時接觸面。
專利摘要一種單螺桿壓縮機的星輪，星輪齒包含前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面，其特征在于該星輪齒的前側(cè)面、后側(cè)面和齒頂面采用三面共點構(gòu)造法生成，所述的三面共點構(gòu)造法是用前側(cè)包絡(luò)面軸向平面θLj和徑向平面uk構(gòu)造星輪的前側(cè)面，用后側(cè)包絡(luò)面軸向平面θLj和徑向平面uk構(gòu)造星輪的后側(cè)面，用齒頂包絡(luò)面軸向平面θLi和軸向平面θlk構(gòu)造星輪的齒頂面。
文檔編號F04C29/00GK202073789SQ20102052602
公開日2011年12月14日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者李錦上 申請人:李錦上