一种多头双边对称圆弧变螺距螺杆制造技术

本发明专利技术公开了一种多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其包括转子，转子包括转子轴线相互平行设置且啮合的阴转子和阳转子；阴转子具有从入气端向排气端右螺旋展开的多头第一圆弧螺纹，阴转子的截面型线为凹齿型线；阳转子具有从入气端向排气端左螺旋展开的多头第二圆弧螺纹，阳转子的截面型线为凸齿型线；任意轴向位置处，凹齿型线和凸齿型线相啮合；从吸入端到排气端，阳转子和阴转子的螺距均逐渐变小。本发明专利技术通过设计简单、特定计算获得的齿面型线，型线压缩比大且抽气效率能够满足高抽速的要求，且具有可行性，也解决了现有转子型线较为复杂所造成的计算、设计和加工制作麻烦的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种多头双边对称圆弧变螺距螺杆


[0001]本专利技术涉及双螺杆真空泵
，更具体地，涉及一种多头双边对称 圆弧变螺距螺杆。

技术介绍

[0002]1650年，奥托
·
冯
·
格里克专利技术了活塞式真空泵。1879年，爱迪生发现延 长白炽灯寿命的关键是提高灯泡的真空度和合适的灯丝，将真空泵的应用引 入了工业领域。近几十年来，电子、材料、医疗、化工等领域快速发展，真 空技术在现代工业占有越来越重要的地位，人们对真空的需求也越来越高， 特别是在太阳能电池、LED液晶显示屏等行业中，真空环境对于产品生产至 关重要，往往需要一个极其洁净的环境以保证生产过程中产品不受影响。在 半导体、航空航天、微电子等尖端科研领，甚至在包装和日常用品等工业领 域，也都有真空技术的用武之地。在工业生产中，人们可以使用真空获得设 备——即真空泵，来获得真空。传统的真空泵通常需要使用油或其它聚合物 等流体在泵内作为工作介质，在这样的真空系统中不可避免的会出现油蒸汽 的返流。随着科技发展，大家对真空的认识不断提高，对真空泵的相关要求 也在不断地提高。油蒸汽的返流会影响残余气体的成分，同时也会对如制品 的质量和数量、安全、维护成本等相关问题造成影响。为了克服这些对生产 不利的因素，最好的办法就是在泵内没有液体，即干式真空泵。
[0003]干式螺杆型真空泵最重要的零件就是阴、阳螺杆转子，转子型线和其热 力学性能决定了泵的抽气性能。转子型线决定了泵的抽速和工作压力范围， 而转子型线和转子热力学性能综合作用决定了泵的极限真空和工作介质。同 时，螺杆型干式真空泵的动平衡性较好，转子只需要一级就可以实现由大气 压到极限压力范围内的连续抽气，结构更加简单紧凑，降低了加工和装配的 要求；但是其转子型线较为复杂，给计算、设计和加工制作都带来了一定的 麻烦。
[0004]
技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多头双边对称圆弧变螺距 螺杆。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下所述的技术方案：
[0007]一种多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其包括转子，所述转子包括转子轴 线相互平行设置且啮合的阴转子和阳转子；所述阴转子具有从入气端向排气 端右螺旋展开的多头第一圆弧螺纹，所述阴转子的截面型线为凹齿型线；所 述阳转子具有从入气端向排气端左螺旋展开的多头第二圆弧螺纹，所述阳转 子的截面型线为凸齿型线；任意轴向位置处，所述凹齿型线和凸齿型线相啮 合；从吸入端到排气端，所述阳转子和阴转子的螺距均逐渐变小。
[0008]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，所述凹齿型线和凸齿型线沿着螺旋线展开时，各自的齿顶圆弧半径和 齿根圆弧半径均不
改变，使得转子整体形状呈圆柱形。
[0009]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，所述凹齿型线的凹齿是指轮齿相对节圆内凹的齿，所述凸齿型线的凸 齿是指轮齿相对节圆外凸的齿。
[0010]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，在任意轴向位置处，转子的截面型线相同，相位不同。
[0011]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，在同一轴向位置处，阴转子和阳转子的截面型线为双边对称齿型线； 所述阴转子的凹齿型线由多条第一曲线沿所述阴转子周向依次连接围成，所 述第一曲线包括依次连接的第一连接圆弧AB、第一摆线BC、第一齿根圆弧 CD、第二摆线DE、第二连接圆弧EF、第一齿顶圆弧GF；所述阳转子的凸 齿型线由多条第二曲线沿所述阳转子周向依次连接围成，所述第二曲线包括 依次连接的第三连接圆弧HI、第三摆线IJ、第二齿顶圆弧JK、第四摆线KL、 第四连接圆弧LM、第二齿根圆弧MN。
[0012]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，所述凹齿型线的第一摆线BC、第一齿根圆弧CD、第二摆线DE与所 述凸齿型线的第三摆线IJ、第二齿顶圆弧JK、第四摆线KL能够实现接触啮 合。在工作过程中，所述阴转子和阳转子在同步异向双回转运动中，能够实 现完全正确的啮合。
[0013]作为本专利技术提供的所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆的一种优选实施 方式，在任意轴向位置处，阴转子的凹齿型线中，第一曲线的各组成曲线方 程如下：
[0014](1)圆弧CD
[0015]x2＝R
2t
‑
R cosβ
[0016]y2＝R sinβ
[0017]且
[0018](2)点C
[0019]x2＝R
2t
cosα2[0020]y2＝
‑
R
2t
sinα2；
[0021](3)圆弧AB
[0022]x2＝R
2t
cos iβ1+R0cos(kβ1+β)
[0023]y2＝
‑
R
2t
sin iβ1‑
R0sin(kβ1+β)
[0024]且
‑
β2≤β≤
‑
β1；
[0025](4)摆线BC
[0026][0027][0028]且
[0029](5)点D
[0030]x2＝R
2t
cosα2[0031]y2＝R
2t
sinα2；
[0032](6)摆线KL
[0033][0034][0035]且
[0036](7)摆线DE
[0037][0038][0039](8)圆弧EF
[0040]x2＝R
2t
cos iβ1+R0cos(kβ1‑
β)
[0041]y2＝R
2t
sin iβ1+R0sin(kβ1‑
β)
[0042]且β1≤β≤β2；
[0043](9)圆弧FG
[0044]x2＝(R
2t
+R0)cos iβ
[0045]y2＝(R
2t
+R0)sin iβ
[0046]且
[0047]将上述方程所确定的第一曲线，绕阴转子回转中心点O2旋转r2角度获得 下一第一曲线，r2为360
°
/Z2，进行Z2次，可得凹齿型线；
[0048]阳转子的凸齿型线中，第二曲线的各组成曲线方程如下：
[0049](1)圆弧JK
[0050]x1＝R
1t
+R cosβ
[0051]y1＝R sinβ
[0052]且
[0053](2)摆线IJ
[0054][0055][0056]且
[0057](3)圆弧HI
[0058]x1＝
‑
R0cosβ+R1cosβ1[0059]y1＝
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其特征在于，其包括转子，所述转子包括转子轴线相互平行设置且啮合的阴转子和阳转子；所述阴转子具有从入气端向排气端右螺旋展开的多头第一圆弧螺纹，所述阴转子的截面型线为凹齿型线；所述阳转子具有从入气端向排气端左螺旋展开的多头第二圆弧螺纹，所述阳转子的截面型线为凸齿型线；任意轴向位置处，所述凹齿型线和凸齿型线相啮合；从吸入端到排气端，所述阳转子和阴转子的螺距均逐渐变小。2.根据权利要求1所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其特征在于，所述凹齿型线和凸齿型线沿着螺旋线展开时，各自的齿顶圆弧半径和齿根圆弧半径均不改变，使得转子整体形状呈圆柱形。3.根据权利要求1所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其特征在于，在任意轴向位置处，转子的截面型线相同，相位不同。4.根据权利要求1所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其特征在于，在同一轴向位置处，阴转子和阳转子的截面型线为双边对称齿型线；所述阴转子的凹齿型线由多条第一曲线沿所述阴转子周向依次连接围成，所述第一曲线包括依次连接的第一连接圆弧AB、第一摆线BC、第一齿根圆弧CD、第二摆线DE、第二连接圆弧EF、第一齿顶圆弧GF；所述阳转子的凸齿型线由多条第二曲线沿所述阳转子周向依次连接围成，所述第二曲线包括依次连接的第三连接圆弧HI、第三摆线IJ、第二齿顶圆弧JK、第四摆线KL、第四连接圆弧LM、第二齿根圆弧MN。5.根据权利要求5所述的多头双边对称圆弧变螺距螺杆，其特征在于，在任意轴向位置处，阴转子的凹齿型线中，第一曲线的各组成曲线方程如下：(1)圆弧CDx2＝R
2t
‑
Rcosβy2＝Rsinβ且(2)点Cx2＝R
2t
cosα2y2＝
‑
R
2t
sinα2；(3)圆弧ABx2＝R
2t
cosiβ1+R0cos(kβ1+β)y2＝
‑
R
2t
siniβ1‑
R0sin(kβ1+β)且
‑
β2≤β≤
‑
β1；(4)摆线BC(4)摆线BC且(5)点D
x2＝R
2t
cosα2y2＝R
2t
sinα2；(6)摆线KL(6)摆线KL且(7)摆线DE(7)摆线DE(8)圆弧EFx2＝R
2t
cosiβ1+R0cos(kβ1‑
β)y2＝R
2t
siniβ1+R0sin(kβ1‑
β)且β1≤β≤β2；(9)圆弧FG...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳淇，郑婉吟，刘雨笛，李春波，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：