一种螺杆转子设计方法技术

本发明专利技术公开了一种螺杆转子设计方法，包括如下步骤：S1、根据转速及真空度要求设计得到螺杆转子的型线；S2、分三段加工螺杆转子的螺纹导程，三段螺纹导程包括螺距依次降低布置且型线相同的进气段、渐变压缩段以及排气段，进气段以及排气段的螺距呈等距设计，渐变压缩段的螺距沿轴向逐渐缩小且渐变压缩段的首尾处的螺距分别与对应进气段以及排气段处的螺距相等；S3、取预定长度的进气段、渐变压缩段以及排气段依次镶嵌固定在中心轴上。本发明专利技术设计的螺杆转子密封性好且可在高转速下实现对小分子气体的抽气作业。子气体的抽气作业。子气体的抽气作业。

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆转子设计方法


[0001]本专利技术涉及真空泵领域，具体是一种螺杆转子设计方法。

技术介绍

[0002]目前传统的螺杆真空泵转子，存在三角形泄漏区，密封性差，使用时螺杆转子前后级会产生漏气现象；且由于传统的变螺距螺杆，总的螺杆圈数较少，没有单独的排气端螺杆导程，排气端很容易向进气端返流，二者叠加，严重影响了泵的极限真空及泵的抽气性能，特别在抽吸氢气等小分子气体时，在高转速下抽气能力极差，因此亟待解决。

技术实现思路

[0003]为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种螺杆转子设计方法。本专利技术设计的螺杆转子密封性好且可在高转速下实现对小分子气体的抽气作业。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种螺杆转子设计方法，包括如下步骤：
[0006]S1、根据转速及真空度要求设计得到螺杆转子的型线；
[0007]S2、分三段加工螺杆转子的螺纹导程，三段螺纹导程包括螺距依次降低布置且型线相同的进气段、渐变压缩段以及排气段，进气段以及排气段的螺距呈等距设计，渐变压缩段的螺距沿轴向逐渐缩小且渐变压缩段的首尾处的螺距分别与对应进气段以及排气段处的螺距相等；
[0008]S3、取预定长度的进气段、渐变压缩段以及排气段依次镶嵌固定在中心轴上；
[0009]螺杆转子的型线包括依次布置且首尾相连的第一外摆线AB、第一内摆线BC、齿根圆线CD、第二内摆线DE、齿顶圆线EF以及第二外摆线EF，其中齿根圆线CD是以半径为R
r
的圆弧线，齿顶圆线EF是以半径为R
t
的圆弧线；
[0010]所述第一外摆线AB的坐标函数：
[0011]X1＝120cos(t1)
‑
60cos(2t1)；
[0012]Y1＝
‑
120sin(t1)+60sin(2t1)；
[0013]t1＝[0.83,0]；
[0014]所述第一内摆线BC的坐标函数：
[0015]X2＝120cos(t2+￠)
‑
78cos(2t2+￠)；
[0016]Y2＝78sin(2t2+￠)
‑
120sin(t2+￠)；
[0017]t2＝[0,0.44]；
[0018]所述第二内摆线DE的坐标函数：
[0019]X3＝
‑
120cos(t3+￠)+78cos(2t3+￠)；
[0020]Y3＝78sin(2t3+￠)
‑
120sin(t3+￠)；
[0021]t3＝[
‑
0.44,0]；
[0022]￠可由(R
t
+R
r
)cos(t2+￠)
‑
R
t cos(2t2+￠)＝0或(R
t
+R
r
)cos(t3+￠)
‑
R
t cos(2t3+
￠)＝0求得；
[0023]所述第二外摆线EF的坐标函数：
[0024]X4＝
‑
120cos(t4)+60cos(2t4)；
[0025]Y4＝
‑
120sin(t4)+60sin(2t4)；
[0026]t4＝[
‑
0.83,0]。
[0027]作为本专利技术进一步的方案：R
t
＝78mm，R
r
＝42mm，齿根圆线CD圆心与齿顶圆线EF圆心间的距离为120mm。
[0028]作为本专利技术再进一步的方案：在步骤S3中，所述进气段长度为160mm，螺距为80mm，啮合间隙为0.25mm；
[0029]所述渐变压缩段长度为122.5mm，螺距自80mm均匀缩小至18mm，啮合间隙0.21mm；
[0030]所述排气段的长度为99mm，螺距为18mm，啮合间隙0.15mm。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]1、本专利技术通过通过对螺杆转子的长度以及螺杆型线的合理布置，使其在6000～8000转的高转速工况下密封性能达到最佳，大大提升了真空泵在6000～8000转的高转速下抽吸氢气等小分子气体的能力。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的结构示意图。
[0034]图2为本专利技术中转子的型线图。
[0035]图3为本专利技术中转子的型线配合图。
[0036]图4为本专利技术的螺杆工作时的温度场分布图。
[0037]图中：11、中心轴；12、进气段；13、渐变压缩段；14、排气段。
具体实施方式
[0038]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]请参阅图1～4，本专利技术实施例中，一种螺杆转子设计方法，包括如下步骤：
[0040]S1、根据转速及真空度要求设计得到螺杆转子的型线；
[0041]本专利技术的螺杆转子适用于6000
‑
8000转的高转速工况下。
[0042]螺杆转子的型线包括依次布置且首尾相连的第一外摆线AB、第一内摆线BC、齿根圆线CD、第二内摆线DE、齿顶圆线EF以及第二外摆线EF，其中齿根圆线CD是以半径为R
r
的圆弧线，齿顶圆线EF是以半径为R
t
的圆弧线。其中，R
t
＝78mm，R
r
＝42mm，齿根圆线CD圆心与齿顶圆线EF圆心间的距离为120mm。
[0043]第一外摆线AB的坐标函数：
[0044]X1＝120cos(t1)
‑
60cos(2t1)；
[0045]Y1＝
‑
120sin(t1)+60sin(2t1)；
[0046]t1＝[0.83,0]；
[0047]第一内摆线BC的坐标函数：
[0048]X2＝120cos(t2+￠)
‑
78cos(2t2+￠)；
[0049]Y2＝78sin(2t2+￠)
‑
120sin(t2+￠)；
[0050]t2＝[0,0.44]；
[0051]第二内摆线DE的坐标函数：
[0052]X3＝
‑
120cos(t3+￠)+78cos(2t3+￠)；
[0053]Y3＝78sin(2t3+￠)
‑
120sin(t3+￠)；
[0054]t3＝[
‑
0.44,0]；
[0055]￠可由(R
t
+R...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺杆转子设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据转速及真空度要求设计得到螺杆转子的型线；S2、分三段加工螺杆转子的螺纹导程，三段螺纹导程包括螺距依次降低布置且型线相同的进气段(12)、渐变压缩段(13)以及排气段(14)，进气段(12)以及排气段(14)的螺距呈等距设计，渐变压缩段(13)的螺距沿轴向逐渐缩小且渐变压缩段(13)的首尾处的螺距分别与对应进气段(12)以及排气段(14)处的螺距相等；S3、取预定长度的进气段(12)、渐变压缩段(13)以及排气段(14)依次镶嵌固定在中心轴(11)上；螺杆转子的型线包括依次布置且首尾相连的第一外摆线AB、第一内摆线BC、齿根圆线CD、第二内摆线DE、齿顶圆线EF以及第二外摆线EF，其中齿根圆线CD是以半径为R
r
的圆弧线，齿顶圆线EF是以半径为R
t
的圆弧线；所述第一外摆线AB的坐标函数：X1＝120cos(t1)
‑
60cos(2t1)；Y1＝
‑
120sin(t1)+60sin(2t1)；t1＝[0.83,0]；所述第一内摆线BC的坐标函数：X2＝120cos(t2+￠)
‑
78cos(2t2+￠)；Y2＝78sin(2t2+￠)
‑
120sin(t2+￠)；t2＝[0,0.44]；所述第二内摆线DE的坐标函数：X3＝
‑
120cos(t3+￠...

【专利技术属性】
技术研发人员：周良峰，黄鑫，张大海，
申请(专利权)人：安徽斯凡克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：