一种双齿爪式泵转子型线制造技术

本发明专利技术涉及一种双齿爪式泵转子型线，转子1和转子2关于转子轴旋转中心O

【技术实现步骤摘要】
一种双齿爪式泵转子型线
本专利技术涉及机械工程
，特别是涉及一种双齿爪式泵转子型线。
技术介绍
爪式泵作为一种回转式真空压缩机，广泛应用于食品、医药、化工等多种领域，特别是因近年来双齿爪式泵在燃料电池的氢气回流系统中的良好表现而备受关注。爪式泵具有结构简单、加工方便、运行可靠和噪声小等优点，且无需吸气阀和排气阀等易损部件使得机械寿命长，所以在低压气体输送上具有良好的应用前景。爪式泵由一对相互啮合转子的同步异向双回转和一个8字形压缩腔共同完成吸气、压缩和排气过程，因此转子的型线组成和啮合性能直接决定了爪式泵的固有压缩性能。一对啮合的双齿转子型线由多段曲线构成，每段曲线在同步异向旋转过程中均对应啮合，且每个转子的型线分为上下两部分并关于旋转中心对称。双齿爪式泵相较于单齿爪式泵而言运转更加平稳，齿面受力和输气能力更加良好。所以，设计一种能够正确啮合的双齿爪式泵转子型线才能保证气体压缩、提高容积利用系数，进一步提高爪式泵的抽速。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种能够正确啮合的双齿爪式泵转子型线，以保证气体压缩，提高容积利用系数，进一步提高爪式泵的抽速。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种双齿爪式泵转子型线，包括转子1和转子2，转子1和转子2均关于自身的转子轴旋转中心O1和转子轴旋转中心O2对称，所述转子1的上半部分转子型线包括点啮合摆线a1b1、齿顶对滚圆弧b1c1、过渡圆弧c1d1、直线d1e1、过渡圆弧e1f1、销齿圆弧f1g1和齿底对滚圆弧g1a1，所述转子2的上半部分转子型线包括点啮合摆线a2b2、齿底对滚圆弧b2c2、圆弧包络线c2d2、直线包络线d2e2、圆弧包络线e2f2、销齿圆弧f2g2和齿顶对滚圆弧g2a2；转子1和转子2各自绕转子轴旋转中心O1和中心O2同步异向旋转过程中点啮合摆线a1b1与点a2啮合，点b1与点啮合摆线a2b2啮合，齿顶对滚圆弧b1c1与齿底对滚圆弧b2c2啮合，过渡圆弧c1d1与圆弧包络线c2d2啮合，直线d1e1与直线包络线d2e2啮合，过渡圆弧e1f1和圆弧包络线e2f2啮合，销齿圆弧f1g1与销齿圆弧f2g2啮合，齿底对滚圆弧g1a1与齿顶对滚圆弧g2a2啮合；所述点b1、点a2为尖点，点a1、点c1、点d1、点e1、点f1、点g1、点b2、点c2、点d2、点e2、点f2、点g2均为相邻两段曲线的公切点。其中，所述转子1的节圆半径r1，转子2的节圆半径r2，转子1和转子2的节圆半径相等，啮合参数传动比i＝r1/r2＝1，中心距A＝r1+r2＝2r1。其中，所述点啮合摆线a1b1和点啮合摆线a2b2，若在同一坐标系中关于x轴对称，其中点啮合摆线a1b1与点a2啮合；点b1与点啮合摆线a2b2啮合；点啮合摆线a1b1满足下式：xab1＝acostab-bcos2tabyab1＝-(asintab-bsin2tab)点啮合摆线a2b2满足下式：xab2＝acostab-bcos2tabyab2＝asintab-bsin2tab其中，点啮合摆线a1b1的特点为基圆半径等于节圆1半径即R＝r1，滚圆半径等于节圆2半径即r＝r2，则滚圆中心到基圆中心的距离a＝R+r＝A，中心距A已知，摆径b＝Rh，Rh已知，其中Rh为齿顶圆半径，点啮合摆线a2b2的参数求取方式相同。其中，所述的一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，所述齿顶对滚圆弧b1c1，圆心在中心点O1；齿底对滚圆弧b2c2，圆心在中心点O2；齿顶对滚圆弧b1c1满足下式：xbc1＝rbccostbcybc1＝rbcsintbc齿底对滚圆弧b2c2满足下式：xbc2＝(A-rbc)costbcybc2＝(A-rbc)sintbc其中，tbc∈(0,α1)；α1为齿顶对滚圆弧b1c1圆弧弧度，α1已知；齿顶对滚圆弧b1c1圆弧半径rbc＝Rh。其中，所述齿底对滚圆弧g1a1，圆心在中心点O1；所述齿顶对滚圆弧g2a2，圆心在中心点O2；齿底对滚圆弧g1a1满足下式：xga1＝rgacostgayga1＝rgasintga齿顶对滚圆弧g2a2满足下式：xga2＝(A-rga)costgayga2＝(A-rga)sintga其中，tga∈(π-α5，π)；α5为齿底对滚圆弧g1a1圆弧弧度，已知；齿底对滚圆弧g1a1圆弧半径rga＝2r1-Rh。其中，所述销齿圆弧f1g1，圆心为O1g1与节圆1的交点Ofg；销齿圆弧f2g2，圆心为O2h2与节圆2的交点；销齿圆弧f1g1满足下式：xfg1＝-r1cosα5+rfgcostfgyfg1＝r1sinα5+rfgsintfg销齿圆弧f2g2满足下式：xfg2＝-r1cosα5-rfgcos(tfg+2α5)yfg2＝r1sinα5+rfgsin(tfg+2α5)其中，tfg∈(-α5，α4-α5)；α4为销齿圆弧f1g1圆弧弧度，α4已知；销齿圆弧f1g1圆弧半径rfg＝Rh-r1。其中，所述过渡圆弧e1f1，圆心在y1轴与Ofgf1延长线的交点Oef，圆弧起点在y1轴上，即圆弧起点弧度为π/2；圆弧包络线e2f2；过渡圆弧e1f1满足下式：xef1＝refcostef圆弧包络线e2f2满足下式：其中，tef∈(π/2,α3+π/2)；过渡圆弧e1f1圆弧弧度α3＝∠O1OfgOef+∠OfgO1Oef＝α4+π/2-α5；由△O1OefOfg的正弦定理及相关线段与过渡圆弧e1f1圆弧半径ref之间的关系知：其中，所述过渡圆弧c1d1，圆心在O1c1上，圆弧终点弧度为π/2；圆弧包络线c2d2；过渡圆弧c1d1满足下式：xcd1＝(rbc-rcd)cosα1+rcdcostcdycd1＝(rbc-rcd)sinα1+rcdsintcd圆弧包络线c2d2满足下式：其中，tcd∈(α1，π/2)；α2为c1d1圆弧弧度；由△O1OefOfg的正弦定理及线段关系知|O1e1|＝|m1d1|，其中m1为d1Ocd延长线与x1轴的交点，即解得c1d1圆弧半径其中，所述直线d1e1，与过渡圆弧c1d1和过渡圆弧e1f1均相切，斜率为0；直线包络线d2e2；直线d1e1满足下式：xde1＝tdeyde1＝n直线包络线d2e2满足下式：其中，tde∈(0，l)；设点d1坐标为(m，n)，则m＝0，n＝|O1Oef|+ref，其中由△O1OefOfg的正弦定理知，所以d1e1直线段长度本专利技术的有益效果是：本专利申本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，包括转子1和转子2，转子1和转子2均关于自身的转子轴旋转中心O

【技术特征摘要】
1.一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，包括转子1和转子2，转子1和转子2均关于自身的转子轴旋转中心O1和转子轴旋转中心O2对称，所述转子1的上半部分转子型线包括点啮合摆线a1b1、齿顶对滚圆弧b1c1、过渡圆弧c1d1、直线d1e1、过渡圆弧e1f1、销齿圆弧f1g1和齿底对滚圆弧g1a1，所述转子2的上半部分转子型线包括点啮合摆线a2b2、齿底对滚圆弧b2c2、圆弧包络线c2d2、直线包络线d2e2、圆弧包络线e2f2、销齿圆弧f2g2和齿顶对滚圆弧g2a2；
转子1和转子2各自绕转子轴旋转中心O1和中心O2同步异向旋转过程中点啮合摆线a1b1与点a2啮合，点b1与点啮合摆线a2b2啮合，齿顶对滚圆弧b1c1与齿底对滚圆弧b2c2啮合，过渡圆弧c1d1与圆弧包络线c2d2啮合，直线d1e1与直线包络线d2e2啮合，过渡圆弧e1f1和圆弧包络线e2f2啮合，销齿圆弧f1g1与销齿圆弧f2g2啮合，齿底对滚圆弧g1a1与齿顶对滚圆弧g2a2啮合；
所述点b1、点a2为尖点，点a1、点c1、点d1、点e1、点f1、点g1、点b2、点c2、点d2、点e2、点f2、点g2均为相邻两段曲线的公切点。


2.根据权利要求1所述的一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，所述转子1的节圆半径r1，转子2的节圆半径r2，转子1和转子2的节圆半径相等，啮合参数传动比i＝r1/r2＝1，中心距A＝r1+r2＝2r1。


3.根据权利要求1所述的一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，所述点啮合摆线a1b1和点啮合摆线a2b2，若在同一坐标系中关于x轴对称，其中点啮合摆线a1b1与点a2啮合；点b1与点啮合摆线a2b2啮合；
点啮合摆线a1b1满足下式：
xab1＝acostab-bcos2tab
yab1＝-(asintab-bsin2tab)
点啮合摆线a2b2满足下式：
xab2＝acostab-bcos2tab
yab2＝asintab-bsin2tab
其中，点啮合摆线a1b1的特点为基圆半径等于节圆1半径即R＝r1，滚圆半径等于节圆2半径即r＝r2，则滚圆中心到基圆中心的距离a＝R+r＝A，中心距A已知，摆径b＝Rh，Rh已知，其中Rh为齿顶圆半径，点啮合摆线a2b2的参数求取方式相同。


4.根据权利要求1所述的一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，所述齿顶对滚圆弧b1c1，圆心在中心点O1；齿底对滚圆弧b2c2，圆心在中心点O2；
齿顶对滚圆弧b1c1满足下式：
xbc1＝rbccostbc
ybc1＝rbcsintbc
齿底对滚圆弧b2c2满足下式：
xbc2＝(A-rbc)costbc
ybc2＝(A-rbc)sintbc
其中，tbc∈(0,α1)；α1为齿顶对滚圆弧b1c1圆弧弧度，α1已知；齿顶对滚圆弧b1c1圆弧半径rbc＝Rh。


5.根据权利要求1所述的一种双齿爪式泵转子型线，其特征在于，所述齿底对滚圆弧g1a1，圆心在中心点O1；齿顶对滚圆弧g2a2，圆心在中心点O2；
齿底对滚圆弧g1a1满足下式：
x...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺雪强，甘露，黄魏，孟婵君，朱小飞，苗纯正，
申请(专利权)人：中船重工重庆西南装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50