一种采用圆弧修正齿形的三螺杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，包括两根双头从动螺杆和一根双头主动螺杆，主动螺杆位于中间，从动螺杆沿主动螺杆圆周对称布置。从动螺杆齿形由过渡圆弧、长幅外摆线、齿根圆和齿顶圆组成，主动螺杆齿形由圆弧包络线、齿顶圆和齿根圆组成。从动螺杆齿形中的过渡圆弧半径设计范围是ro/dj比值取0.015~0.025。采用圆弧修正齿形的三螺杆在啮合过程中较为平顺，显著提高从动螺杆的耐磨性，使螺杆副的工作寿命延长约30~40%，并保持稳定的容积效率。另外，在用圆盘铣刀或砂轮加工主动螺杆时，刀具寿命延长50%左右，而且降低加工难度。

Three screw rod with arc modified tooth shape

The utility model discloses a circular arc tooth correction using three screw, including two double head driven screw and a double screw the initiative, the active screw in the middle of the driven screw symmetrical arrangement along the circumference of the driving screw. The driven screw tooth by transition arc, epicycloids, dedendum circle and addendum circle, the active screw tooth shape by circular arc envelope, addendum circle and root circle. The design range of the transition arc radius of the driven screw is ro/dj ratio of 0.015~0.025. The three screw with circular arc tooth profile is more smooth in the meshing process, and the wear resistance of the driven screw is improved remarkably. The working life of the screw pair is prolonged by about 30~40%, and the stable volumetric efficiency is maintained. In addition, the tool life is prolonged by about 50%, and the processing difficulty is reduced when the active screw is processed by a disc milling cutter or a grinding wheel.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于螺杆泵
，涉及一种三螺杆齿形的修正，更具体地说，它涉及一种采用圆弧修正齿形的三螺杆。
技术介绍
目前市场上常见的三螺杆泵，其从动螺杆端面齿形包括齿根圆、长幅外摆线、径向直线和齿顶圆，主动螺杆端面齿形包括齿根圆、外摆线、短幅外摆线和齿顶圆。由于从动螺杆齿形中径向直线与齿顶圆相接处存在尖角，因此，在运行过程中，从动螺杆转动时较易发生磨损，使螺杆泵在工作过程中漏损量增大，容积效率下降。另一方面，在使用圆盘铣刀或磨削砂轮加工螺杆时，不仅铣刀或砂轮轮廓线中存在尖角，容易磨损，使刀具寿命缩短，而且刀具的安装角受到严格限制，使加工难度增大。
技术实现思路
本技术的主要目的在于针对上述问题，提供了一种采用圆弧修正齿形的三螺杆。一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，包括两根双头从动螺杆2和一根双头主动螺杆1，主动螺杆1和两根从动螺杆2的转动方向相反，组成平行轴外啮合的螺杆副，形成共轭关系。所述从动螺杆2的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一过渡圆弧ab、长幅外摆线bc、从动齿根圆cd、长幅外摆线de、第二过渡圆弧ef和从动齿顶圆fg共六条曲线光滑连接组成；所述主动螺杆1的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一圆弧包络线aˊbˊ、主动齿顶圆cˊdˊ、第二圆弧包络线eˊfˊ和主动齿根圆fˊgˊ共四条曲线组成，其中圆弧包络线aˊbˊ的bˊ端与齿顶圆cˊdˊ的cˊ端重合在一起，齿顶圆cˊdˊ的dˊ端与点圆弧包络线eˊfˊ的eˊ端重合在一起，圆弧包络线和齿根圆连接处为光滑连接。进一步限定的技术方案如下：所述主动螺杆1的齿形中，第一圆弧包络线aˊbˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的第一过渡圆弧ab对应啮合，点bˊ与点cˊ的共轭曲线为从动螺杆2上的长幅外摆线bc，主动齿顶圆cˊdˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的从动齿根圆cd对应啮合，点dˊ与点eˊ的共轭曲线为从动螺杆2上长幅外摆线de，第二圆弧包络线eˊfˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的第二过渡圆弧ef对应啮合，主动齿根圆fˊgˊ的共轭曲线为从动螺杆2的从动齿顶圆fg。所述从动螺杆2的齿形中的第一过度圆弧ab和第二过度圆弧ef的过渡圆弧半径ro的取值范围与节圆直径dj相关，其范围是ro/dj=0.015~0.025。所述螺杆端面齿形中，从动螺杆2的齿根圆直径df与齿顶圆直径dj之比为1:3；主动螺杆1的齿根圆直径dj与齿顶圆直径da之比为3:5，从动螺杆2的齿顶圆直径dj与主动螺杆1的齿根圆直径dj相等，且等于节圆直径dj，所述从动螺杆2与主动螺杆1的导程相等。本技术的有效技术效果体现在以下方面：（1）本技术提高了从动螺杆的耐磨性。由于从动螺杆端面齿形中不存在尖角，耐磨性显著提高，使整个螺杆副的工作寿命延长约30~40%。对螺杆泵而言，不会因为螺杆磨损而导致漏损量显著增大，确保泵在整个工作寿命中维持稳定的容积效率。（2）在主动螺杆端面齿形中，圆弧包络线与齿根圆之间存在圆滑过渡。这首先消除了主动螺杆圆盘铣刀或磨削砂轮轮廓线中的尖角，使铣刀或砂轮的耐磨性显著提高，使用寿命延长50%左右。另外，这一圆滑过渡的存在使主动螺杆圆盘铣刀或磨削砂轮的安装角可在一定范围内变化，降低了加工难度，使操作更加方便。附图说明图1为本技术主、从动螺杆的啮合状态示意图；图2为本技术从动螺杆的端面齿形示意图；图3为本技术主动螺杆的端面齿形示意图；图4为ro分别等于0.015dj、0.020dj和0.025dj时从动螺杆过渡圆弧局部对比示意图；图5为ro分别等于0.015dj、0.020dj和0.025dj时主动螺杆圆弧包络线局部对比示意图；图6为本技术从动螺杆过渡圆弧与主动螺杆啮合时的动态示意图；图7为原有的主、从动螺杆的啮合状态示意图；图8为原有的从动螺杆的端面齿形示意图；图9为原有的主动螺杆的端面齿形示意图。上图中序号：主动螺杆1、从动螺杆2、原有的主动螺杆3、原有的从动螺杆4。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本技术作进一步地说明。实施例参见图7、图8和图9，原有的三螺杆泵齿形采用的是径向直线修正三螺杆齿形，原有的从动螺杆4的每头螺杆端面齿形相同，其中一头由径向直线a1b1、长幅外摆线b1c1、齿根圆c1d1、长幅外摆线d1e1、径向直线e1f1和齿顶圆f1g1组成；原有的主动螺杆3的每头螺杆端面齿形相同，其中一头由外摆线a1ˊb1ˊ、短幅外摆线b1ˊc1ˊ、齿顶圆c1ˊd1ˊ、短幅外摆线d1ˊe1ˊ、外摆线e1ˊf1ˊ和齿根圆f1ˊg1ˊ组成。由于原有的从动螺杆4齿形中径向直线a1b1和e1f1的两端存在尖角，在与原有的主动螺杆3运转啮合的时容易磨损，造成泄漏增大，引起三螺杆泵容积效率逐渐降低，性能不稳定。另一方面，使用圆盘铣刀或砂轮加工原有的主动螺杆3时，铣刀或砂轮轮廓曲线也会存在着尖角，使刀具寿命缩短，而且刀具的安装角受到严格的限制，使加工难度加大。参见图1、图2、图3，一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，包括两根双头从动螺杆2和一根双头主动螺杆1。所述从动螺杆2的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一过渡圆弧ab、长幅外摆线bc、从动齿根圆cd、长幅外摆线de、第二过渡圆弧ef和从动齿顶圆fg共六条曲线光滑连接组成；所述主动螺杆1的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一圆弧包络线aˊbˊ、主动齿顶圆cˊdˊ、第二圆弧包络线eˊfˊ和主动齿根圆fˊgˊ共四条曲线组成，其中圆弧包络线aˊbˊ的bˊ端与齿顶圆cˊdˊ的cˊ端重合在一起，齿顶圆cˊdˊ的dˊ端与点圆弧包络线eˊfˊ的eˊ端重合在一起，圆弧包络线和齿根圆连接处为光滑连接。所述主动螺杆1位于中间，从动螺杆2沿主动螺杆1圆周对称布置，主动螺杆1和从动螺杆2的转动方向相反，组成平行轴外啮合的螺杆副，一个右旋，另一个左旋，形成共轭关系。所述主动螺杆1的齿形中，第一圆弧包络线aˊbˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的第一过渡圆弧ab对应啮合，点bˊ与点cˊ的共轭曲线为从动螺杆2上的长幅外摆线bc，主动齿顶圆cˊdˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的从动齿根圆cd对应啮合，点dˊ与点eˊ的共轭曲线为从动螺杆2上长幅外摆线de，第二圆弧包络线eˊfˊ的共轭曲线与从动螺杆2上的第二过渡圆弧ef对应啮合，主动齿根圆fˊgˊ的共轭曲线为从动螺杆2的从动齿顶圆fg。所述从动螺杆2的齿形中的第一过度圆弧ab和第二过度圆弧ef的过渡圆弧半径ro的取值范围与节圆直径dj相关，其范围是ro/dj=0.015~0.025。所述螺杆端面齿形中，从动螺杆2的齿根圆直径df与齿顶圆直径dj之比为1:3；主动螺杆1的齿根圆直径dj与齿顶圆直径da之比为3:5，从动螺杆2的齿顶圆直径dj与主动螺杆1的齿根圆直径dj相等，且等于节圆直径dj，所述从动螺杆2与主动螺杆1的导程相等。所述从动螺杆2端面齿形中，过渡圆弧ab和ef的半径ro可以根据实际使用过程中不同的工况来选定。ro较大时，从动螺杆2的耐磨性较好，但主、从动螺杆啮合时的泄漏区域较大，螺杆泵的容积效率较低；ro较小时，从动螺杆2的耐磨性较差，但主、从动螺杆啮合时的泄漏区域较小，螺杆泵的容积效率较高。一般地，取过渡圆弧半径ro与节圆直径dj的比值，即ro/dj等于0.020左右较为合适。图4所示为ro本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，包括两根双头从动螺杆（2）和一根双头主动螺杆（1），主动螺杆（1）和两根从动螺杆（2）的转动方向相反，组成平行轴外啮合的螺杆副，形成共轭关系，其特征在于：所述从动螺杆（2）的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一过渡圆弧ab、长幅外摆线bc、从动齿根圆cd、长幅外摆线de、第二过渡圆弧ef和从动齿顶圆fg共六条曲线光滑连接组成；所述主动螺杆（1）的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一圆弧包络线aˊbˊ、主动齿顶圆cˊdˊ、第二圆弧包络线eˊfˊ和主动齿根圆fˊgˊ共四条曲线组成，其中圆弧包络线aˊbˊ的bˊ端与齿顶圆cˊdˊ的cˊ端重合在一起，齿顶圆cˊdˊ的dˊ端与点圆弧包络线eˊfˊ的eˊ端重合在一起，圆弧包络线和齿根圆连接处为光滑连接。

【技术特征摘要】
1.一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，包括两根双头从动螺杆（2）和一根双头主动螺杆（1），主动螺杆（1）和两根从动螺杆（2）的转动方向相反，组成平行轴外啮合的螺杆副，形成共轭关系，其特征在于：所述从动螺杆（2）的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一过渡圆弧ab、长幅外摆线bc、从动齿根圆cd、长幅外摆线de、第二过渡圆弧ef和从动齿顶圆fg共六条曲线光滑连接组成；所述主动螺杆（1）的每头端面齿形相同，每头端面齿形由第一圆弧包络线aˊbˊ、主动齿顶圆cˊdˊ、第二圆弧包络线eˊfˊ和主动齿根圆fˊgˊ共四条曲线组成，其中圆弧包络线aˊbˊ的bˊ端与齿顶圆cˊdˊ的cˊ端重合在一起，齿顶圆cˊdˊ的dˊ端与点圆弧包络线eˊfˊ的eˊ端重合在一起，圆弧包络线和齿根圆连接处为光滑连接。2.根据权利要求1所述的一种采用圆弧修正齿形的三螺杆，其特征在于：所述主动螺杆（1）的齿形中，第一圆弧包络线aˊbˊ的共轭曲线与从动螺杆（2）上的第一过渡圆弧ab对应啮合，点bˊ与点cˊ的共...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪旭辉，汪洋，黄文，程飞，
申请(专利权)人：黄山工业泵制造有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34