單螺杆嚙合副的嚙合結構的製作方法

2023-07-09 06:35:41

專利名稱：單螺杆嚙合副的嚙合結構的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械技術領域，尤其涉及單螺杆嚙合副的嚙合結構，特別 適用於單螺杆壓縮機、膨脹機。
背景技術：
單螺杆壓縮機、膨脹機廣泛應用於建築、化工、機械、紡織、礦山、電子、 鐵路機車、輪船、艦艇等行業的通用型機電一體化產品。與活塞式壓縮機和雙 螺杆壓縮機相比，具有結構簡單、運轉可靠、噪音低、功耗省等優點。
迄今為止，國內外單螺杆嚙合副型線採用三種型線，用的比較多的"直線
包絡"型線，"在嚙合運動中存在二條瞬時接觸線"的圓臺二次包絡型線，禾B"同
時有三條接觸線"的型線。但由於螺槽底面與星輪齒頂面的接觸型線在星輪工 作面上的位置是固定不變的，嚙合副在運動過程中的接觸應力大，因而容易磨 損，使用壽命短，螺槽底面也無法用迴轉刀具加工。
實用新型內容
本實用新型的目的是為了克服現有的單螺杆壓縮機螺杆工作面的不足，提 供一種減小嚙合副在運動過程中的接觸應力的單螺杆嚙合副的嚙合結構。
本實用新型一種單螺杆嚙合副的嚙合結構，單螺杆嚙合副由螺杆和星輪組 成，其特徵在於螺杆和星輪在相對運動狀態下，其嚙合是一種高密度線接觸組 成的共軛曲面。
所述單螺杆嚙合副的嚙合結構，其特徵在於星輪齒進入到螺杆螺紋槽底時 的線接觸包絡呈基本上的正三角共軛曲面。
所述單螺杆嚙合副的嚙合結構，其特徵在於星輪齒剛進入到螺杆螺紋時和 離開螺杆螺紋槽底時的線接觸包絡呈基本上的直角三角共軛曲面。螺杆與星輪的接合面上的接觸線是密布的，當接觸線密布度高到一定程度 時，其嚙合就形成共軛曲面。
本實用新型的有益效果是採用高密布接觸線(精確加工相當於面接觸) 的單螺杆嚙合副，取代目前單螺杆壓縮機或膨脹機中廣泛採用的接觸線的齒型，
使螺杆與星輪在嚙合工作過程中有高密布的接觸線同時存在，降低了接觸應力， 從根本上解決了星輪易磨損問題，同時減小了洩漏，提高了容積效率，降低了 功耗，並且螺杆工作面只需一把迴轉刀具進行加工。

圖1是本實用新型的單螺杆壓縮機嚙合副形狀示意圖。
圖2是本實用新型的螺杆工作面示意圖。
圖3 圖8是嚙合的各過程中接觸線示意圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2，本實用新型單螺杆嚙合副由螺杆1和相對的兩個星輪2 組成。從微分幾何角度看，對於傳動比為常數的一對嚙合副，若己知一個轉子 的原始曲面，運用適當的坐標變換和嚙合條件式，可求得另一個轉子的共軛曲 面。螺杆1和星輪2在相對運動狀態下，其輪廓曲線滿足以下條件(1)兩輪 廓曲線在任一瞬時均有一條曲線或一點接觸——接觸條件；(2)兩輪廓線在任 一接觸點相切——相切條件，則本設計的嚙合是一種高密布線接觸組成的共軛 曲面。
參照圖3、圖4，當星輪齒進入到螺杆螺紋槽底時，星輪齒與螺杆螺紋兩接 合面A1、 A2的線接觸包絡呈基本上的正三角共軛曲面。
參照圖5、圖6，當星輪齒剛進入到螺杆螺紋時，星輪齒與螺杆螺紋兩接合 面B1、 B2的線接觸包絡呈對稱的基本上的直角三角共軛曲面，其中B2的共軛 曲面大於B1的共軛曲面。
參照圖7、圖8，當星輪齒將要離開螺杆螺紋槽底時，星輪齒與螺杆螺紋兩 接合面C1、 C2的線接觸包絡呈對稱的基本上的直角三角共軛曲面，其中C2的共軛曲面大於Cl的共軛曲面。
加工時，將星輪齒嚙合長度分為N等分(等分數越多，所獲得的接觸線越 多)，運用微分幾何計算出各點螺旋角，在星輪圖紙上標上各點螺旋角，通過精 密加工方法，使星輪上各點螺旋角符合設計要求。為了保證螺杆接合面的加工 精度，沿環包絡面移動刀具的位置，移動的次數越多，則加工精度越高。
權利要求1、一種單螺杆嚙合副的嚙合結構，單螺杆嚙合副由螺杆和星輪組成，其特徵在於螺杆和星輪在相對運動狀態下，其嚙合是一種高密度線接觸組成的共軛曲面。
2、 根據權利要求1所述單螺杆嚙合副的嚙合結構，其特徵在於星輪齒進入 到螺杆螺紋槽底時的線接觸包絡呈基本上的正三角共軛曲面。
3、 根據權利要求1所述單螺杆嚙合副的嚙合結構，其特徵在於星輪齒剛進 入到螺杆螺紋時和離開螺杆螺紋槽底時的線接觸包絡呈基本上的直角三角共軛 曲面。
專利摘要本實用新型屬於機械技術領域，尤其涉及單螺杆嚙合副的嚙合結構，單螺杆嚙合副由螺杆和星輪組成，螺杆和星輪在相對運動狀態下，其嚙合是一種高密度線接觸組成的共軛曲面；星輪齒進入到螺杆螺紋槽底時的線接觸包絡呈基本上的正三角共軛曲面；星輪齒剛進入到螺杆螺紋時和離開螺杆螺紋槽底時的線接觸包絡呈基本上的直角三角共軛曲面。本實用新型採用高密布接觸線的單螺杆嚙合副，取代目前單螺杆壓縮機或膨脹機中廣泛採用的接觸線的齒型，使螺杆與星輪在嚙合工作過程中有高密布的接觸線同時存在，降低了接觸應力，從根本上解決了星輪易磨損問題，同時減小了洩漏，提高了容積效率，降低了功耗。
文檔編號F04C18/16GK201284741SQ200820167450
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者徐道敏, 敏 王 申請人:徐道敏;王 敏