三面共點構造法及用此法構造的單螺杆壓縮機的星輪的製作方法

2023-04-28 00:14:51

專利名稱：三面共點構造法及用此法構造的單螺杆壓縮機的星輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及軟體開發、機械設計及製造技術領域，特別涉及空間共軛嚙合副二次 包絡面的三面共點構造法及採用該方法構造的單螺杆壓縮機的星輪。
背景技術：
空間共軛嚙合理論適用的領域非常廣泛，如機械加工中的刀具、磨具、磨輪；材料 成形中的擠輪、軋輥、模具；機械傳動中的凸輪、齒輪、蝸輪蝸杆和環面蝸輪蝸杆；流體機械 中的單螺杆壓縮機、單螺杆膨脹機、螺杆壓縮機和泵類；精密儀器儀表、共軛嚙合的機構以 及其它需要共軛嚙合的裝置；等等。空間共軛嚙合副的設計和製造可以用包絡法來實現。在一個包含三個空間0、I、II的機械系統中，其中0代表參考空間或靜止空間，I、 II代表運動空間，I、II運動空間相對於0參考空間的運動各為釣、φ2。設型面A在I運動 空間內，當I運動空間和型面A相對於0參考空間按夠運動，II運動空間相對於0參考空間 做外運動時，/ 二 Ψι IΨι，型面A在II運動空間中包絡出曲面B，若滿足嚙合條件，這一過程稱 為空間共軛嚙合型面的一次包絡，曲面B則稱為空間共軛嚙合型面的一次包絡面B1。當II運動空間包括在II運動空間中已被包絡出來的一次包絡面B相對於0參考 空間按Φ 2運動，I運動空間相對於0參考空間做Φ i運動時，/ = A /麼=ψχ丨<Ρι，一次包絡 面B在I運動空間中包絡出曲面:i，則這一過程稱為空間共軛嚙合型面的二次包絡，曲面:i 則稱為空間共軛嚙合型面的二次包絡面:i1。經過一、二次包絡獲得的兩型體嚙合就是一對空間共軛嚙合副，單螺杆壓縮機、單 螺杆膨脹機以及環面蝸輪蝸杆等就是典型的空間共軛嚙合副。目前，空間共軛嚙合副如單螺杆壓縮機和膨脹機中的螺杆和環面蝸輪蝸杆中的蝸 杆等的設計和製造都具有成熟的技術，但如單螺杆壓縮機和膨脹機中的星輪和環面蝸輪蝸 杆中的蝸輪等二次包絡面的設計和製造技術卻嚴重缺乏。工程界涉及這一技術時，要麼是 迴避如「對環面蝸杆副來說，不可能也沒有必要對所有的接觸線進行計算和研究。通常只對 有代表性的接觸線進行討論，如入口接觸線、出口接觸線、某一瞬時的同時接觸線。[2]」要 麼是沒有真正設計出星輪的型面，只能根據螺杆與星輪的運動原理製造的專機滾切加工得 到星輪的型面，「星輪相當於球面蝸輪，其齒面是螺杆齒面的包絡面，只能用滾切加工。[3]，，採用滾切加工方法生產單螺杆壓縮機(或單螺杆膨脹機)的星輪及環面蝸輪蝸杆 的蝸輪的二次包絡面存在諸多缺陷，其一是需要專機，因此加工成本很高，生產效率很低； 其二是加工精度很難控制，因為任何機械設備都有間隙，有間隙帶誤差的滾切加工獲得的 嚙合副精度很難保證；其三是批量生產困難。現在也有按加工螺杆轉子時多方位圓柱銑刀的設定位置，取各銑刀圓柱上能接觸 到螺杆轉子齒面的表面，把這些窄條狀表面按原方位放置，並將每兩個相鄰表面用外切直 線光滑連接，再用計算機按曲線擬合的近似方法進行處理的4。這種方法不能精確得到本 說明書附圖2中的5、10和13接觸密封工作區，更得不到6、7、11、12、13和14標示的瞬時接觸區，本質上已背離了空間共軛嚙合副的嚙合規律，不可能得到精確的嚙合副。1、陳志新共軛曲面原理及其應用--陳志新論文集中國科學技術出版社2008. 52、周良墉環面蝸杆修型原理及製造技術國防科技大學出版社2005. 93、方宜榮查世梁等單螺杆壓縮機技術的全面突破機械開發1997. 64、CN100408240C多圓柱銑削包絡單螺杆壓縮機齒面型線構成方法

發明內容
針對空間共軛嚙合副設計和製造技術的嚴重缺失和不足，本發明的目的在於，提 供一種空間共軛嚙合副二次包絡面的三面共點構造法，通過構造兩個輔助平面同二次包絡 面相交產生交點構造單螺杆壓縮機(或單螺杆膨脹機)的星輪及環面蝸輪蝸杆的蝸輪的型 面，然後設計出星輪的三維立體模型，在計算機中實現空間共軛嚙合副的精密共軛嚙合，再 用車銑複合加工中心或五坐標工具機等加工出實體。為了實現上述目的，本發明所採用的技 術解決方案如下1、一種三面共點構造法，包含三個空間0、I、II的機械系統，其中0代表參考空間 或靜止空間，I、II代表運動空間，在I運動空間用向量函數為= A(u, ν)的型面做產形面 Α，相對於0參考空間按釣運動，II運動空間相對於0參考空間做灼運動，/ = φ]/φ2，產形面A 在II運動空間中包絡生成一次包絡面B，一次包絡面B的向量函數為r2 =B(夠,μ,ν(灼,…)； 包含用一次包絡面B做產形面的II運動空間，相對於0參考空間按Φ2運動，I運動空間相 對於0參考空間做Φ 運動，/ =於/麼=釣/灼，一次包絡面B在I運動空間中包絡出二次 包絡面2，二次包絡面2的向量函數為f = 於,灼,Μ)。其特徵在於構造二次包絡面:i用如 下方法(1)、構造三個面構造包絡面J 根據二次包絡面的向量函數廠= 於，灼,M)，取釣=a; (i = 1，
2，……，η)，獲得二次包絡面2的向量函數族^； = 2(病，(i = 1,2,……，η)表示的η 個包絡面，其中第i包絡面簡稱包絡面Z ；構造軸向平面θ u 以所述I運動空間和II運動空間的中心的連線(a)或平行於 I運動空間和II運動空間中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便 用向量函數為r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ ( θ LJ) (j = 1， 2，……，m)中第j平面的特徵角，θ LJ由所選基準面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸 向平面θ…構造徑向平面Uk或構造另一軸向平面θ lk 作垂直於所述軸線L的平面族，為敘 述方便用向量函數為A = U(Uk) (k= 1,2,……，w)表示，Uk為平面族A = U(Uk) (k= 1， 2，……，w)中第k平面與軸線L的交點沿軸線L到I運動空間或II運動空間坐標平面 的距離，其中第k平面簡稱徑向平面Uk ；或者在I運動空間的中心平面內，作垂直於所述軸 線L的直線1，以直線1做軸線作過所述軸線1的平面族，為敘述方便用向量函數為= θ ( θ lk) (k = 1,2,……,w)表示，θ lk 為平面族 η = θ ( θ lk) (j = 1,2,……，m)中第 k 平面的特徵角，θ lk由所選基準面和k的值決定，其中第k平面簡稱軸向平面elk;所述I運 動空間的中心平面是過I運動空間的中心點且垂直於I運動空間的軸線的平面。
(2)、構造三個面的交點Clijk min 利用包絡面又、軸向平面θ u和徑向平面Uk構造的這三個面的交點duk，根據交點 diJk到軸線L的距離I duk|的值為最小的原則確定交點duk min ；或者利用包絡面:i,、軸向平 面θ u和軸向平面θ 11;構造的這三個面的交點dijk，根據交點dijk到I運動空間的中心的距 離|duk|的值為最小的原則確定交點dukmin。用圖解法或者解析法構造三面相交的交點duk min。圖解法是利用三維軟體在計算機中首先構造出包絡面又、軸向平面θ LJ和徑向 平面Uk ；其次繪製包絡面Z和軸向平面θ LJ的交線Iu、軸向平面θ LJ和徑向平面Uk的交線 Ijk、徑向平面uk和包絡面:i,的交線Iki ；第三繪製三條交線IijUjk和、相交產生的交點diJk， 包絡面族i = ](『《,., ) (i = 1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點；最後根據交點dijk到 軸線L的距離|duk|的值為最小的原則確定交點dukmin ；或者首先構造出包絡面1、軸向平 面θ u和軸向平面θ lk ；其次繪製包絡面Z和軸向平面θ u的交線Iu、軸向平面θ u和軸向 平面θ lk的交線ljk、軸向平面θ 11;和包絡面Z的交線Iki ；第三繪製三條交線lu、Iik和Iki 相交產生的交點dijk，包絡面族[=2(減，《,_,M) (i = 1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點； 最後根據交點duk到I運動空間的中心的距離|duk|的值為最小的原則確定交點dukmin。解析法是利用包絡面Z、軸向平面θ LJ和徑向平面uk構造出nXmXw組方程組； 求解這些方程組的交點dijk的坐標值；然後求交點dijk到軸線L的距離IdijkI ；再根據交點 diJk到軸線L的距離I duk|的值為最小的原則確定交點duk min ；或者用包絡面A、軸向平面 θ LJ和軸向平面θ lk構造出nXmXw組方程組；求解這些方程組的交點dijk的坐標值 』然 後求交點dijk到I運動空間中心點的距離I dijk| ；根據交點dijk到I運動空間的中心的距離
diJk|的值為最小的原則確定交點dijkmin。(3)、構造星輪齒的二次包絡面:L選取包絡面:i,、軸向平面θ u和徑向平面Uk或是包絡面2、軸向平面和另一 軸向平面θ lk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結軸向平面中的所 有交點dijkmin(k= 1，2，……，W)，再連結軸向平面族= 1，2，……，m)中m條所述
的光滑曲線即構造出空間共軛嚙合副的二次包絡面2。—種用三面共點構造法構造的單螺杆壓縮機的星輪，星輪齒包含前側面、後側面 和齒頂面，其特徵在於星輪的二次包絡面:i,.分為前側包絡面、後側包絡面和齒頂包 絡面▲，用前側包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面Uk構造星輪的前側面，用後側包絡面 ▲、軸向平面Θ。.和徑向平面Uk構造星輪的後側面，用齒頂包絡面『、軸向平面和軸 向平面θ lk構造星輪的齒頂面。圖例說明1、

圖1為單螺杆壓縮機星輪及星輪齒剖面圖在圖Ia中，1為星輪，2為星輪齒的前側面，3為星輪齒齒頂面，4為星輪齒的後側 面。圖Ib中的左圖為星輪齒的橫剖面圖，圖中5為前側面的共軛接觸密封工作面，6為受壓 側瞬時接觸面，7為背壓側瞬時接觸面，10為後側面的共軛接觸密封工作面，11為受壓側瞬 時接觸面，12為背壓側瞬時接觸面，8為星輪齒的受壓面，9為星輪齒的背壓面。圖Ib中的 右圖為星輪齒的縱剖面圖，圖中13為齒頂共軛接觸密封工作面，14為齒頂受壓側瞬時接觸面，15為齒頂背壓側瞬時接觸面。2、圖2為三面共點構造法的原理圖O-XYZ是星輪的空間坐標系，圖加中曲面A1-A2-A3-A4是前側包絡面或後側 包絡面，平面B1-B2-B3-B4是過軸線X或平行於軸線X的構造面即軸向平面θ LJ,平面 C1-C2-C3-C4是垂直於軸線X的構造面即徑向平面uk。圖2b中，曲面A1-A2-A3-A4是齒 頂包絡面，平面B1-B2-B3-B4是過軸線X或平行於軸線X的構造面即軸向平面θ u，平面 D1-D2-D3-D4是過軸線Y的構造面即軸向平面θ lk。3、圖3為用三面共點構造法設計的空間共軛嚙合副圖中1為星輪，16為螺杆，17為螺杆軸，18為星輪軸，19為蝸輪，20為蝸杆。其中 圖3a為螺杆軸與星輪軸垂直交叉的單螺杆壓縮機嚙合副，圖北為螺杆軸與星輪軸傾斜交 叉的單螺杆壓縮機嚙合副，圖3c為環面蝸輪蝸杆嚙合副。4、圖4為用三面共點構造法設計的單螺杆壓縮機1為星輪，16為螺杆，17為螺杆軸，21、22為端蓋，23為機殼，24為星輪支架。星輪
的型面使用三面共點構造法生成。
具體實施例方式為了清楚理解本發明，用一個實施例進一步加以說明1、構造圓柱面在螺杆上的一次包絡曲面B。在三個空間0、I、II表示的單螺杆壓縮機系統中，0代表的參考空間或靜止空間是 機體，I代表的運動空間是星輪，II代表的運動空間是螺杆。用一圓柱面做產形面代替星輪 的一個齒，星輪相對於機殼按灼運動，螺杆相對於機殼做外運動，/ ^ψχ ψι。圓柱產形面在 螺杆上包絡出一次包絡面B，一次包絡面B的向量函數為= Β{φ],η,ν{φλ,η))，滿足一次包 絡的嚙合方程N · V = 0，N為一次包絡面B上的一點的法向量，V為一次包絡面B上同一點 的相對運動速度。2、用三面共點構造法構造二次包絡面B再用螺杆上的一次包絡面B做產形面，相對於機體按Φ2運動，星輪相對於機體做 運動J =於/A =^l /^2，一次包絡面B在星輪上包絡出二次包絡面2，二次包絡面2的函
數為廠=2(病,釣，Μ)，顯然用二次包絡面2的函數F = 2(於,釣,Μ)在計算機系統中直接生成二 次包絡面的型面是困難的。因此，用圖加和圖2b所述的三面共點構造法在星輪的坐標空 間中，構造函數孑=,釣，M)的型面2 根據圖la，星輪齒的嚙合型面分為前側面、後側面和齒頂面，具體涉及到前側面、 後側面和齒頂面的包絡面Z時則是前側包絡面^i9,、後側包絡面『和齒頂包絡面『。首先 用三面共點構造法構造星輪齒的前側面和後側面(1)、構造前側包絡面或後側包絡面丄,· Μψχ = (i = 1，2，……，η)，由二次 包絡面2的向量函數廠=硃,釣,μ)在星輪空間中生成用向量函數族& = A^ai,u) (i = 1， 2，……，η)表示的η個包絡面，其中第i包絡面簡稱前側包絡面或後側包絡面即圖 2a 中的曲面 A1-A2-A3-A4。O)、構造軸向平面以所述星輪和螺杆的中心的連線(a)或平行於星輪和螺杆中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用向量函數為rj = θ ( θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)中第j 平面的特徵角，θ。.由所選基準面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸向平面即圖加 中的平面Β1-Β2-Β3-Β4。(3)、構造徑向平面Uk 作垂直於軸線L的平面族，為敘述方便用向量函數為= u (uk) (k = 1,2,……，W)表示，Uk為平面族= U(Uk) (k = 1，2，……，W)中第k平面與 軸線L的交點沿軸線L到星輪或螺杆坐標平面的距離，其中第k平面簡稱徑向平面Uk即圖 2a 中的平面 C1-C2-C3-C4。(4)、構造包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面uk的交點duk min 構造所述前側面 的交點duk min使用前側包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面uk，構造所述後側面的交點dijk min使用後側包絡面:iA,、軸向平面和徑向平面Uk。構造交點dukmin有兩種方法，即圖解 法和解析法。圖解法以構造星輪齒的前側面的交點duk min為例，首先在計算機系統中，構造出 前前側包絡面Zi,或後側包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面Uk ；其次繪製前側包絡面 或後側包絡面Iw和軸向平面的交線軸向平面和徑向平面 的交線、徑向 平面Uk和前側包絡面I或後側包絡面I,的交線Iki ；第三繪製三條交線『和Iki相交 的交點dijk，包絡面& =(病,ι/)族(i = 1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點；最後根據 沿交線『到軸線L的距離|duk|的值為最小的原則確定交點dukmin，該點即為二次包絡面 2上的所求之點，這樣的交點有mXw個。解析法用前側包絡面或後側包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面Uk構造出 nXmXw組方程組；求解這些方程組求出在星輪中的交點dijk的坐標值；然後求交點dijk到 軸線L的距離IdijkI ；再根據IdijkI為最小值的原則確定交點dijkmin，交點dijkmin即為所求 之點，這樣的交點有mXw個。(5)、構造星輪齒的二次包絡面2 同樣以構造星輪齒的前側面為例，選取前側包絡 面、軸向平面θ u和徑向平面Uk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連 結軸向平面θ。_中的所有交點dijkmin(k = 1，2，……，W)，再連結軸向平面族eu(j = i， 2，……，m)中m條所述的光滑曲線即構造出二次包絡面A。其次用三面共點構造法構造星輪齒的齒頂面(1)、構造星輪齒頂包絡面Μ-Ψχ = ,· (i = 1,2,……，η)，由二次包絡面2的向 量函數孑=^i(病，灼,《)在星輪空間中生成用向量函數族i = 病，fl,_,M) (i = 1,2,……，η) 表示的η個包絡面，其中第i包絡面簡稱包絡面:即圖2b中的曲面A1-A2-A3-A4。O)、構造軸向平面以所述星輪和螺杆的中心的連線(a)或平行於星輪和 螺杆中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用向量函數為rj = θ ( θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)中第j 平面的特徵角，θ。.由所選基準面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸向平面θ u即圖2b 中的 B1-B2-B3-B4。(3)、構造另一軸向平面θ lk:在星輪的中心平面內，作垂直於所述軸線L的直線1， 以直線1做軸線作過所述軸線1的平面族，為敘述方便用向量函數為!"k= θ (0lk) (k=i,2，……,w)表示，θ lk為平面族η = θ ( θ lk) (j = 1,2,……，m)中第k平面的特徵角，6lk 由所選基準面和k的值決定，其中第k平面簡稱軸向平面θ lk即圖2b中的D1-D2-D3-D4。 所述星輪的中心平面是過星輪的中心點且垂直於星輪軸的平面。(4)、構造包絡面、軸向平面θ LJ和另一軸向平面θ lk的交點dijk min 構造交點 diJk min有兩種方法，即圖解法和解析法。圖解法首先在計算機系統中，構造出齒頂包絡面Zi,、軸向平面θ LJ和另一軸向 平面θ lk ；其次繪製包絡面Zi和軸向平面θ u的交線Iu、軸向平面θ u和另一軸向平面elk 的交線Ijk、軸向平面θ 11;和包絡面I的交線Iki ；第三繪製三條交線IijUjk和Iki相交產生 交點dijk，包絡面族i = (於，fl,.,w) (i = 1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點；最後根據沿 交線『到星輪中心的距離|duk|的值為最小的原則確定交點dukmin，該點即為二次包絡面 ？上的所求之點，這樣的交點有mXw個。解析法同樣，用齒頂包絡面Zi、軸向平面和和另一軸向平面9lk構造出 nXmXw組方程組；求解這些方程組求出在星輪中的交點dijk的坐標值；然後求交點dijk到 星輪中心的距離IdijkI ；再比較確定IdijkI為最小值的交點dijkmin，交點dijkmin即為所求之 點，這樣的交點有mX W個。(5)、構造星輪齒的二次包絡面2 選取齒頂包絡面Zi、軸向平面θ LJ和另一軸向 平面θ lk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結軸向平面θ w中的所有交 點dijkmin(k= 1,2,……，W)，再連結軸向平面族(j = 1,2,……，m)中m條所述的光 滑曲線即構造出二次包絡面3。最後，利用以上步驟構造的星輪齒的前側面、後側面和齒頂面，應用三維軟體繪製 出星輪的實體模型。應用三面共點構造法設計空間共軛嚙合副的星輪或蝸輪，能一次生成圖Ia中前 側面的共軛接觸密封工作面5、受壓側瞬時接觸面6和背壓側瞬時接觸面7，後側面的共軛 接觸密封工作面10、受壓側瞬時接觸面11和背壓側瞬時接觸面12，齒頂面的共軛接觸密封 工作面13、受壓側瞬時接觸面14和背壓側瞬時接觸面15，星輪齒的型面同螺杆的型面是完 全共軛嚙合的，克服了專機包絡由機械誤差帶來的精度問題，採用四坐標或五坐標聯動機 床加工，其精度完全可控在微米級。降低了加工難度，提高了生產效率，降低了生產成本，適 合於大批量生產。本發明的本質是通過構造兩個輔助平面同二次包絡面三面相交產生交點，並利用 最小距離原理確定交點在空間共軛嚙合副的二次包絡型面上，此方法不僅僅用於構造單螺 杆壓縮機的星輪，它具有廣泛的適用性，能應用於機械設計或機械製造中的刀具、磨具、磨 輪；材料成形中的擠輪、軋輥、模具；機械傳動中的凸輪、齒輪、蝸輪蝸杆和環面蝸輪蝸杆； 流體機械中的單螺杆壓縮機、單螺杆膨脹機、螺杆壓縮機和泵類；精密儀器儀表、共軛嚙合 的機構以及其它需要共軛嚙合的裝置等各個行業和領域。
權利要求
1.一種三面共點構造法，包含三個空間0、I、II的機械系統，其中0代表參考空間或靜 止空間，I、II代表運動空間，在I運動空間的向量函數為T1 = A(u, ν)的產形面Α，相對於 0參考空間按約運動，II運動空間相對於0參考空間做外運動，/ = φι /φ2，產形面A在II運 動空間中包絡生成一次包絡面B，一次包絡面B的向量函數為r2 =5(豹，m,V(釣，M))；包含用 一次包絡面B做產形面的II運動空間，相對於0參考空間按Φ2運動，I運動空間相對於0 參考空間做小工運動，/ = A/麼=釣/灼，一次包絡面B在I運動空間中包絡出二次包絡面 A，次包絡面: 的向量函數為^「=(病,釣，幻。其特徵在於構造二次包絡面:i用如下方法(1)、構造三個面構造包絡面Z 根據二次包絡面:i的向量函數廠=3(疼，灼,Μ)，取灼=A (i = 1， 2，……，n)，獲得二次包絡面I的向量函數族。=2(病,…,《) (i = 1,2,……，η)表示的η 個包絡面，其中第i包絡面簡稱包絡面:構造軸向平面θ u 以所述I運動空間和II運動空間的中心的連線(a)或平行於I運 動空間和II運動空間中心的連線的一條直線(b)做軸線L作同軸平面族，為敘述方便用 向量函數為r」=θ (θ LJ) (j = 1,2,……，m)表示，θ LJ為平面族rj = θ (θ LJ) (j = 1， 2，……，m)中第j平面的特徵角，θ LJ由所選基準面和j的值決定，其中第j平面簡稱軸 向平面θ…構造徑向平面uk或構造另一軸向平面θ lk 作垂直於所述軸線L的平面族，為敘述方便 用向量函數為rk = u(uk) (k = 1,2,……，w)表示，Uk為平面族rk = u (uk) (k = 1,2,……， w)中第k平面與軸線L的交點沿軸線L到I運動空間或II運動空間坐標平面的距離，其 中第k平面簡稱徑向平面Uk ；或者在I運動空間的中心平面內，作垂直於所述軸線L的直線 1，以直線1做軸線作過所述軸線1的平面族，為敘述方便用向量函數為4= θ ( θ lk) (k = 1,2,……』 w)表示，9lk為平面族I^k= θ (0lk) (j = 1,2,……，m)中第k平面的特徵角， θ lk由所選基準面和k的值決定，其中第k平面簡稱軸向平面θ lk ；所述I運動空間的中心 平面是過I運動空間的中心點且垂直於I運動空間的軸線的平面。(2)、構造三個面的公共交點dijkmin 利用包絡面1、軸向平面θ u和徑向平面uk構造的這三個面的公共交點duk，根據公共 交點duk到軸線L的距離I duk|的值為最小的原則確定公共交點duk min ；或者利用包絡面 、軸向平面θ u和軸向平面9lk構造的這三個面的公共交點duk，根據公共交點duk到I 運動空間的中心的距離|duk|的值為最小的原則確定公共交點dukmin;(3)、構造星輪齒的二次包絡面I選取包絡面:i,、軸向平面θ u和徑向平面Uk或是包絡面:i,、軸向平面θ u和另一軸向 平面θ lk中任意一個面，如軸向平面θ u，用光滑曲線按順序連結軸向平面θ w中的所有交 點dijkmin(k= 1，2，……，w)，再連結軸向平面族= 1，2，……，m)中m條所述的光 滑曲線即構造出空間共軛嚙合副的二次包絡面:i。
2.根據權利要求1所述的三面共點構造法，其特徵在於用圖解法或者解析法構造三 面相交的公共交點duk min。
3.根據權利要求2所述的三面共點構造法，其特徵在於圖解法是利用三維軟體在計 算機中首先構造出包絡面:i,、軸向平面θu和徑向平面Uk;其次繪製包絡面:i,.和軸向平面Θ。.的交線1U、軸向平面θw和徑向平面 的交線、徑向平面 和包絡面i,的交線 Iki ；第三繪製三條交線lij、Ijk和Iki相交產生的公共交點Clijk，包絡面族[=](『&，《) (i =1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點；最後根據公共交點dijk到軸線L的距離|dijk|的 值為最小的原則確定公共交點duk min ；或者首先構造出包絡面:i,.、軸向平面θ u和軸向平面 θ lk ；其次繪製包絡面1和軸向平面θ LJ的交線軸向平面θ LJ和軸向平面θ lk的交線 Ijk、軸向平面θ 11;和包絡面Z的交線Iki ；第三繪製三條交線1U、Ijk和Iki相交產生的公共 交點Clijk，包絡面族& = ](『&, ) (i = 1,2,……，η)與交線Ijk有η個交點；最後根據公 共交點duk到I運動空間的中心的距離|duk|的值為最小的原則確定公共交點dukmin。
4.根據權利要求2所述的三面共點構造法，其特徵在於解析法是利用包絡面2,、軸向 平面和徑向平面Uk構造出nXmXw組方程組；求解這些方程組的交點(Iijk的坐標值 』然 後求交點dijk到軸線L的距離|dijk| ；再根據交點dijk到軸線L的距離|dijk|的值為最小的 原則確定公共交點dukmin;或者用包絡面1、軸向平面θ w和軸向平面0lk構造出nxmxw 組方程組；求解這些方程組的交點dijk的坐標值；然後求交點dijk到I運動空間中心點的距 離IdukI ；根據交點duk到I運動空間的中心的距離|duk|的值為最小的原則確定公共交點dijk min0
5.一種用三面共點構造法構造的單螺杆壓縮機的星輪，星輪齒包含前側面、後側面和 齒頂面，其特徵在於星輪的二次包絡面:^分為前側包絡面^,·、後側包絡面和齒頂包絡 面:,用前側包絡面、軸向平面θ LJ和徑向平面Uk構造星輪的前側面，用後側包絡面 ▲、軸向平面θ u和徑向平面Uk構造星輪的後側面，用齒頂包絡面『、軸向平面和軸 向平面θ lk構造星輪的齒頂面。
全文摘要
星輪(1)包含星輪齒的前側面(2)，齒頂面(3)和後側面(4)。其特徵在於該星輪齒的前側面、後側面和齒頂面採用三面共點構造法生成，所述的三面共點構造法是用前側包絡面軸向平面θLj和徑向平面uk構造星輪的前側面，用後側包絡面軸向平面θLj和徑向平面uk構造星輪的後側面，用齒頂包絡面軸向平面θLj和軸向平面θlk構造星輪的齒頂面。
文檔編號F04C29/00GK102102670SQ20101027919
公開日2011年6月22日 申請日期2010年9月13日 優先權日2010年9月13日
發明者李錦上 申請人:李錦上