一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线制造技术

一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，包括阳转子和阴转子，阳转子的单齿型线A1B1C1为椭圆及其椭圆包络线的型线结构；阴转子的单齿型线A2B2C2为椭圆包络线与椭圆线段的型线结构；阳转子的单齿型线A1B1C1包括椭圆曲线段A1B1和椭圆包络曲线段B1C1；阴转子的单齿型线A2B2C2包括椭圆包络曲线段A2B2和椭圆曲线段B2C2；椭圆曲线段A1B1与椭圆包络曲线段A2B2相啮合，椭圆包络曲线段B1C1与椭圆曲线段B2C2相啮合。本发明专利技术克服了现有技术的不足，通过减小较小泄漏三角形面积，有利于降低扭叶罗茨压缩机从转子泄漏三角形处的泄漏，从而提升转子容积效率与绝热效率。绝热效率。绝热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线


[0001]本专利技术涉及机械工程
，具体涉及一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线。

技术介绍

[0002]扭叶罗茨压缩机是一种容积式回转压缩机，用于获取中低压力气体，是现代工业中的通用设备。它继承了回转机械寿命长，运转可靠，振动小，噪音低，工作平稳，无喘振现象等诸多优点，同时具有无气阀等易损件，强制吸排气，加工简单等特点。近期，随着氢燃料电池汽车技术的发展，扩展了该类机型的应用场景，也对扭叶罗茨压缩机性能提出了更高要求。
[0003]常用的扭叶罗茨压缩机，由于两啮合的转子具有相同的齿数比，导致了具有较大的泄漏三角形，这使得工作腔内泄漏明显增加，从而影响了其容积效率与绝热效率。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，克服了现有技术的不足，设计合理，通过分配泄漏三角形的面积，实现最小泄漏三角形的面积的减小，从而增加了从泄漏三角形返流处的流动阻力，进而实现性能提升的效果。通过配比不同齿数的型线设计不同齿数比下的扭叶罗茨转子型线。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，包括阳转子和阴转子，所述阳转子与阴转子的转子齿数不同，所述阳转子的单齿型线A1B1C1为椭圆及其椭圆包络线的型线结构；所述阴转子的单齿型线A2B2C2为椭圆包络线与椭圆线段的型线结构；
[0007]所述阳转子的单齿型线A1B1C1包括椭圆曲线段A1B1和椭圆包络曲线段B1C1；所述阴转子的单齿型线A2B2C2包括椭圆包络曲线段A2B2和椭圆曲线段B2C2；所述椭圆曲线段A1B1与椭圆包络曲线段A2B2相啮合，椭圆包络曲线段B1C1与椭圆曲线段B2C2相啮合。
[0008]优选地，所述椭圆曲线段A1B1在坐标系S(x1,y1)中表示为：
[0009]r
1,AB
(θ)＝[x
1,AB
(θ) y
1,AB
(θ) 1]T
＝[r
m
‑
a
m
+a
m
cosθ b
m sinθ 1]T
,0≤θ≤θ
e
,
[0010]其中，r
1,AB
为椭圆曲线段A1B1可在坐标系S(x1,y1)中的位置向量，a
m
为椭圆曲线段A1B1的长轴长，b
m
为椭圆曲线段A1B1的短轴长，r
m
为阳转子的外径；
[0011]椭圆曲线段A1B1在的切向向量为：
[0012][0013]其中，τ
l,AB
为椭圆曲线段A1B1可在坐标系S(x1,y1)中的切向向量；φ1为阳转子坐标系S1(x1,y1)相对坐标系S
l
(x
l
,y
l
)的转角；
[0014]椭圆包络曲线段A2B2的表达式为：
[0015][0016]其中，θ与φ1之间的关系满足：
[0017]f(θ,φ1)＝τ
l,AB
(θ,φ1)
·
[x
l,AB
(θ)
‑
r
p y
l,AB
(θ)]T
＝0。
[0018]优选地，所述椭圆曲线段B2C2在坐标系S(x2,y2)中表示为：
[0019]r
1,BC
(θ)＝[x
2,BC
(θ) y
2,BC
(θ) 1]T＝[r
f
‑
a
f
+a
f cosθ b
f sinθ 1]T
,0≤θ≤θ
e
[0020]其中，r
1,BC
为椭圆曲线段B2C2可在坐标系S(x2,y2)中的位置向量，a
f
为椭圆曲线段B2C2的长轴长，b
f
为椭圆曲线段B2C2的短轴长，r
f
为阴转子的外径；
[0021]椭圆曲线段B2C2在的切向向量为：
[0022][0023]其中，τ
1,BC
为椭圆曲线段B2C2可在坐标系S(x2,y2)中的切向向量；φ2为阴转子坐标系S1(x2,y2)相对坐标系S
l
(x2,y2)的转角；
[0024]椭圆包络曲线段B1C1的表达式为：
[0025][0026]其中，θ与φ2之间的关系满足：
[0027]f(θ,φ2)＝τ
l,BC
(θ,φ2)
·
[x
1,BC
(θ)
‑
r
p y
1,BC
(θ)]T＝0。
[0028]优选地，φ1与φ2满足如下关系：
[0029][0030]式中，m1与m2分别为阳转子的齿数与阴转子的齿数。
[0031]优选地，所述阳转子的转子齿数m1与所述阴转子的转子齿数m2满足如下的单齿齿形转角关系：
[0032][0033][0034]本专利技术提供了一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线。具备以下有益效果：通过分配泄漏三角形的面积，实现最小泄漏三角形的面积的减小，从而增加了从泄漏三角形返流处的流动阻力，进而实现性能提升的效果。通过配比不同齿数的型线设计不同齿数比下的扭叶罗茨转子型线。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所
需要使用的附图作简单地介绍。
[0036]图1本专利技术的结构示意图；
[0037]图2本专利技术异齿数比型线及其泄漏三角形示意图；
[0038]图3常规同齿数比型线及其泄漏三角形示意图；
[0039]图4常规同齿数比型线及其泄漏三角形示意图；
[0040]图5本专利技术不同齿数比下转子型线示意图；
[0041]图6本专利技术不同齿数比下转子型线示意图；
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0043]如图1
‑
6所示，一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，包括阳转子1和阴转子2，所述阳转子1与阴转子2的转子齿数不同，所述阳转子1的单齿型线A1B1C1为椭圆及其椭圆包络线的型线结构；所述阴转子2的单齿型线A2B2C2为椭圆包络线与椭圆线段的型线结构；
[0044]所述阳转子1的单齿型线A1B1C1包括椭圆曲线段A1B1和椭圆包络曲线段B1C1；所述阴转子2的单齿型线A2B2C2包括椭圆包络曲线段A2B2和椭圆曲线段B2C2；所述椭圆曲线段A1B1与椭圆包络曲线段A2B2相啮合，椭圆包络曲线段B1C1与椭圆曲线段B2C2相啮合。
[0045]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，其特征在于：包括阳转子(1)和阴转子(2)，所述阳转子(1)与阴转子(2)的转子齿数不同，所述阳转子(1)的单齿型线A1B1C1为椭圆及其椭圆包络线的型线结构；所述阴转子(2)的单齿型线A2B2C2为椭圆包络线与椭圆线段的型线结构；所述阳转子(1)的单齿型线A1B1C1包括椭圆曲线段A1B1和椭圆包络曲线段B1C1；所述阴转子(2)的单齿型线A2B2C2包括椭圆包络曲线段A2B2和椭圆曲线段B2C2；所述椭圆曲线段A1B1与椭圆包络曲线段A2B2相啮合，椭圆包络曲线段B1C1与椭圆曲线段B2C2相啮合。2.根据权利要求1所述的一种异齿数比的扭叶罗茨转子型线，其特征在于：所述椭圆曲线段A1B1在坐标系S(x1，y1)中表示为：r
1，AB
(θ)＝[x
1，AB
(θ) y
1，AB
(θ) 1]
T
＝[r
m
‑
a
m
+a
m
cosθ b
m
sinθ 1]
T
，0≤θ≤θ
e
，其中，r
1，AB
为椭圆曲线段A1B1可在坐标系S(x1，y1)中的位置向量，a
m
为椭圆曲线段A1B1的长轴长，b
m
为椭圆曲线段A1B1的短轴长，r
m
为阳转子(1)的外径；椭圆曲线段A1B1在的切向向量为：其中，τ
1，AB
为椭圆曲线段A1B1可在坐标系S(x1，y1)中的切向向量；φ1为阳转子(1)坐标系S1(x1，y1)相对坐标系S
l
(x1，y1)的转角；椭圆包络曲线段A2B2的表达式为：其中，θ与φ1之间的关系满足：f(θ，φ1)＝τ
l，AB
(θ，φ1)
·
[x
l，AB
(θ)
‑
r
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高立刚，曾庆斌，王博，李丹童，何志龙，
申请(专利权)人：爱景节能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：