一種雙螺桿真空泵的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及干式雙螺桿真空累，特別設(shè)及適用于干式雙螺桿真空累的一種全光滑 的螺桿轉(zhuǎn)子。
【背景技術(shù)】
[0002] 干式雙螺桿真空累是一種容積式真空累，是通過2個能夠?qū)崿F(xiàn)曬合的螺桿轉(zhuǎn)子的 同步異向雙回轉(zhuǎn)運動，在2個螺桿轉(zhuǎn)子和累體內(nèi)腔之間形成周期性變化的工作腔容積，實 現(xiàn)氣體的吸入、增壓和排出，在累的進口處形成真空；螺桿轉(zhuǎn)子是由螺桿轉(zhuǎn)子端面型線沿軸 向作螺旋展開生成的；因此螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的性能，及2個螺桿轉(zhuǎn)子端面型線之間的共 輛曬合性能直接影響雙螺桿真空累的性能；因此螺桿轉(zhuǎn)子端面型線對雙螺桿真空累的密封 性、效率、面積利用系數(shù)影響極大。
[0003] 常用的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線為圓漸開線、擺線和圓弧的組合線型；中國申請的發(fā)明 專利（申請?zhí)?01310170259. 6)公開了一種螺桿轉(zhuǎn)子端面型線，由6段曲線組成，包括： 漸開線、過渡曲線、齒頂圓弧、長擺線、齒根圓弧、過渡曲線；中國申請的發(fā)明專利（申請?zhí)?201510169195. 7)公開了一種螺桿轉(zhuǎn)子端面型線，由6段曲線組成，包括：漸開線、過渡曲 線、齒頂圓弧、長擺線、齒根圓弧、過渡曲線。
[0004] 在上述螺桿轉(zhuǎn)子端面型線中，是采用長擺線連接齒頂圓弧和齒根圓弧的，然而齒 頂圓弧與長擺線之間為不光滑連接，存在尖點；在理論上，點與擺線能夠?qū)崿F(xiàn)正確的曬合； 然而存在尖點的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線具有W下缺點：螺桿轉(zhuǎn)子端面型線存在尖點導致所生成 的螺桿轉(zhuǎn)子存在齒面不光滑處，在齒面不光滑處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中、受到流體的沖刷易變 形、易磨損、螺桿轉(zhuǎn)子的壽命低、密封性能較差、氣體泄漏較大，影響雙螺桿真空累的極限真 空度和抽速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了解決上述問題，提出一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子，其螺桿 轉(zhuǎn)子端面型線包括7段曲線，采用相互共輛曬合的1段圓弧DE和1段擺線的等距曲線EF 將齒頂圓弧CD和齒根圓弧FG光滑連接，采用圓弧GA將齒根圓弧FG和圓漸開線AB光滑連 接，采用擺線的等距曲線BC將圓漸開線AB和齒頂圓弧CD光滑連接；消除了螺桿轉(zhuǎn)子端面 型線中的尖點，得到了全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線；2個相同的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型 線在同步異向雙回轉(zhuǎn)運動中，一側(cè)螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的圓弧、擺線的等距曲線，分別與另一 側(cè)螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的擺線的等距曲線、圓弧能夠?qū)崿F(xiàn)正確的曬合；由此螺桿轉(zhuǎn)子端面型 線所生成的螺桿轉(zhuǎn)子，不但能夠滿足正確的曬合，而且其齒面實現(xiàn)全部光滑過渡；提高了螺 桿轉(zhuǎn)子的密封性能、強度、壽命，使得該螺桿轉(zhuǎn)子能夠適用于更高轉(zhuǎn)速的運行工況，同時提 高了雙螺桿真空累的極限真空度和抽速；所提出的螺桿轉(zhuǎn)子對于提高雙螺桿真空累的性能 具有重要的意義。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 螺桿轉(zhuǎn)子在工作中作同步異向雙回轉(zhuǎn)運動，根據(jù)型線的共輛曬合原理，確定該運 動方式下與圓弧相曬合的擺線的等距曲線及其相對位置，實現(xiàn)圓弧與齒頂圓弧光滑連接、 圓弧與擺線的等距曲線光滑連接、擺線的等距曲線與齒根圓光滑連接，得到全光滑的螺桿 轉(zhuǎn)子端面型線；由此全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線沿軸向作螺旋展開生成全光滑的螺桿轉(zhuǎn) 子，所生成的螺桿轉(zhuǎn)子具有7個齒面，且7個齒面之間全部光滑過渡；2個螺桿轉(zhuǎn)子的螺桿 轉(zhuǎn)子端面型線相同且在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)正確的曬合，從而提高了螺桿轉(zhuǎn)子的綜合性能。
[0008] 一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線，由7段曲線組成，依次為：圓漸 開線AB、擺線的等距曲線BC、齒頂圓弧CD、圓弧DE、擺線的等距曲線EF、齒根圓弧FG和圓弧 GA;擺線的等距曲線EF是擺線（1)的等距曲線W原點0為旋轉(zhuǎn)中屯、，逆時針旋轉(zhuǎn)丫角度后 得到；齒頂圓弧CD與圓弧DE光滑連接，圓弧DE與擺線的等距曲線EF光滑連接，擺線的等 距曲線EF與齒根圓弧FG光滑連接，實現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)子端面型線全部光滑連接，不存在尖點，同 時保證齒頂圓弧CD的中屯、角與齒根圓弧FG的中屯、角相等。
[0009] 一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子，由全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線沿軸向作 螺旋展開生成，螺旋圈數(shù)大于2,由7個齒面組成，依次為：齒頂面（11)、齒面（12)、斜齒面 (13)、圓弧齒面（14)、齒根面（15)、凹齒面（16)、圓弧齒面（17);運些齒面依次由螺桿轉(zhuǎn)子 端面型線中的齒頂圓弧CD、擺線的等距曲線BC、圓漸開線AB、圓弧GA、齒根圓弧FG、擺線的 等距曲線EF和圓弧DE沿軸向作螺旋展開生成；所述的齒頂面（11)與圓弧齒面（17)光滑 過渡，圓弧齒面（17)與凹齒面（16)光滑過渡，凹齒面（16)與齒根面（15)光滑過渡，整個 螺桿轉(zhuǎn)子的齒面全部光滑過渡；相互曬合的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線相 同，2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)全部齒面的正確曬合。
[0010] 一種雙螺桿真空累，使用上述一種全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：
[0012] 所提出的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線沒有尖點，是全光滑的；由此全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面 型線沿軸向作螺旋展開，生成全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子，其全部齒面光滑過渡；在工作中，相互曬 合的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線相同；因此提高了螺桿轉(zhuǎn)子的密封性能和 力學性能，提高了雙螺桿真空累的極限真空度和抽速。
【附圖說明】
[0013] 圖1是現(xiàn)有的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線圖。
[0014] 圖2是所提出的一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線圖。
[0015] 圖3是所提出的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的曬合圖。
[0016] 圖4是所提出的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線在不同角度的曬合圖。
[0017] 圖5是所提出的一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的生成過程圖。
[0018] 圖6是所提出的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子的曬合圖。
[0019] 圖7是所提出的一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子圖。
[0020] 圖中：Ri-齒頂圓半徑；R2-節(jié)圓半徑；R3-齒根圓半徑斯一圓漸開線的基圓半 徑；301、302-螺桿轉(zhuǎn)子端面型線；1、3-擺線；2-圓漸開線；4一齒頂圓；5-齒根圓；6、 9一圓；7、10-擺線的等距曲線；8-圓漸開線；α、β、γ-角度；ri一圓巧）的半徑； 圓（9)的半徑；11 一齒頂面；12-齒面；13-斜齒面；14一圓弧齒面；15-齒根面；16-凹齒 面；17-圓弧齒面；18-齒根面；19 一圓弧齒面；20-斜齒面；21-齒面；22-齒頂面；23- 圓弧齒面；24-凹齒面。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0022] 如圖1所示，現(xiàn)有的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的齒頂圓弧CD和擺線DE之間的連接點D 為不光滑點，即尖點。
[0023] 如圖2所示，所提出的一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線由7段曲 線組成，依次為：圓漸開線AB、擺線的等距曲線BC、齒頂圓弧CD、圓弧DE、擺線的等距曲線 EF、齒根圓弧FG和圓弧GA;采用相互共輛曬合的1段圓弧DE和1段擺線的等距曲線EF將 齒頂圓弧CD和齒根圓弧FG光滑連接，采用圓弧GA將齒根圓弧FG和圓漸開線AB光滑連接， 采用擺線的等距曲線BC將圓漸開線AB和齒頂圓弧CD光滑連接；所述的組成螺桿轉(zhuǎn)子端面 型線的7段曲線中相鄰曲線之間全部光滑連接，不存在尖點，形成全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面 型線。
[0024] 如圖3所示，為2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（301)和（302)之間的曬合圖，相 互曬合的2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（301)和（302)相同，在工作中螺桿轉(zhuǎn)子端面型 線（301)的組成型線：圓漸開線AB、擺線的等距曲線BC、齒頂圓弧CD、圓弧DE、擺線的等距 曲線EF、齒根圓弧FG、圓弧GA，分別與螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)的組成型線：圓漸開線油、 圓弧ga、齒根圓弧fg、擺線的等距曲線ef、圓弧de、齒頂圓弧cd、擺線的等距曲線be能夠?qū)?現(xiàn)正確的曬合。
[00對如圖4所示，為2個全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線在不同角度的曬合圖，（a)~（i) 圖中各相鄰圖所對應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角相錯10° ;即（a)圖到化）圖螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（301)順 時針旋轉(zhuǎn)10°，螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)逆時針旋轉(zhuǎn)10° ;化）圖到（C)圖螺桿轉(zhuǎn)子端面型 線（301)順時針旋轉(zhuǎn)10°，螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)逆時針旋轉(zhuǎn)10° 此類推；在（a)、 (b)、（c)和（d)圖中，螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（301)中的圓弧DE與螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)中 的擺線的等距曲線ef相互曬合；在（f)、（g)、（h)和（i)圖中，螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（301)中 的擺線的等距曲線EF與螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)中的圓弧de相互曬合；螺桿轉(zhuǎn)子端面型 線（301)的組成型線：圓漸開線AB、擺線的等距曲線BC、齒頂圓弧CD、圓弧DE、擺線的等距 曲線EF、齒根圓弧FG、圓弧GA，分別與螺桿轉(zhuǎn)子端面型線（302)的組成型線：圓漸開線油、 圓弧ga、齒根圓弧fg、擺線的等距曲線ef、圓弧de、齒頂圓弧cd、擺線的等距曲線be能夠?qū)?現(xiàn)正確的曬合。
[00%] 如圖5所示，為一種雙螺桿真空累的全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的生成過程圖； 全光滑的螺桿轉(zhuǎn)子端面型線的生成過程如下：
[0027] ①如圖5 (a)所示，按W下方程生