采用圆渐开线修正涡旋压缩机涡齿型线

涡旋式压缩机

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第4 2卷第 6期20年 6月 06

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采用圆渐开线修正涡旋压缩机涡齿型线王君刘振全兰州 70 5 ) 3 00 (兰州理工大学石油化工学院

摘要：确定了一对圆渐开线作为涡旋齿啮合型线的条件，创建了用圆渐开线修正涡旋齿齿头而得到全啮合型线的修正方法。详细介绍了该修正齿形的生成方法，得到了各齿形参数间的变化关系、修正型线方程和各连接点的坐标，讨论了修正齿形的特点和齿形参数的变化对修正齿形的影响。相同条件下与双圆弧修正齿形相比，圆渐开线修正齿形增加啮合转角 1。 5,增加涡旋齿的加强角度 1。 0,能进一步提高压缩比和齿头强度。 0~2。 2~3。结果表明： 该修正方法优于现有的任何一种型线修正方法，所得到的修正涡旋齿的综合性能较高。研究结果可直接应用于型线修正设计中。

关键词：涡旋压缩机中图分类号：T 5 H4

圆渐开线

型线修正

高的全啮合涡旋齿。详细地介绍了这种修正齿形的

0前言涡旋齿的型线修正是涡旋压缩机理论研究中的重点内容之一。型线修正方法很多，但能得到全啮合涡旋齿的型线修正方法有双圆弧修正 l圆弧加、直线修正【】 4、圆渐开线加直线修正【 6】和多对圆弧修正等。各种型线修正方法的优劣可用修正涡旋齿的综合性能进行评价，用一种好的修正方法所得到的

生成过程，并从啮合条件及工作中的运转模拟两方面验证了该修正涡旋齿能实现完全啮合。通过与双

圆弧修正齿形的多方面比较，证实了该修正方法优于双圆弧修正方法。研究内容丰富了涡旋压缩机的

型线修正理论，具有重要的理论和应用价值。

1圆渐开线型线间的啮合原理 1圆渐开线间实现啮合的条件 . 1由于动静涡旋齿之间的运动关系是公转平动， 若动静涡旋齿上的两型线能实现啮合，则处于公转中心位置处的动涡旋齿型线与静涡旋齿型线之间必然组成一一对应的法向等距曲线【,且法向距离为 7 J

修正涡旋齿应同时具有以下特点：①对压缩比和涡旋齿齿头强度的提高程度大。②修正型线类型简单、

数量少且啮合特性好。③修正涡旋齿生成方法简单， 便于设计计算。④修正涡旋齿便于加工。⑤便于较大面积排气孔的开设等。在诸多型线修正方法中，目前双圆弧修正应用最为广泛，且能得到综合性能

较高的修正涡旋齿，但其缺点是修正齿形参数中只有一个是独立的，致使各齿形参数间的制约性强， 难以同时提高压缩比和齿头强度。然而采用多对圆弧修正可较好地解决双圆弧修正中的不足，能更好的同时兼顾压缩比、齿头强度和排气孔的开设等多方面，尤其是当修正圆弧对数越多时，越容易得到性能最佳的修正齿形，但是修正圆弧数量过多将不利于设计计算和加工；此外圆弧对数越多，所形成

主轴偏心距。针对于圆渐开线，如图 1所示，动静涡旋齿上的两对圆渐开线 c、 C间和 4、 l Dl D A B间能实现啮合，因而在公转中心位置能实现啮合的一对圆渐开线间必须满足：①共基圆。②始末展开

线夹角相等。③始末两展开线共线。或者说实现啮合

的修正型线越接近于圆渐开线，因此用圆渐开线修正涡旋齿齿头能得到综合性能最高的修正齿形。 通过对圆渐开线啮合条件的讨论，创建了用圆

渐开线修正涡旋齿齿头的型线修正方法，实现了圆 渐开线作为齿头啮合型线，从而得到了综合性能较

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的两点所在曲线的曲率中心重合，曲率半径之差恒定，即两圆渐开线由同一圆弧渐缩线所展成。 12圆渐开线作为涡旋齿啮合型线的条件 .目前圆渐开线已经广泛的应用于涡旋齿的基体啮合型线，此时涡旋齿上的内外侧两圆渐开线共基圆。此外不共基圆的两圆渐开线仍能作为涡旋齿的啮合型线，但必须满足：外侧圆渐开线绕旋转中心点(体圆渐开线的基圆圆心点)转 7角后与内侧基旋 c圆渐开线之间组成一一对应的法向等距曲线。 图 1中，静涡旋齿外侧圆渐开线 A B与动涡旋内侧圆渐开线 l l间组成一一对应的法向等距关系；又因为动静涡旋齿型线相

同，仅相位相差7, c 角即圆渐开线 l与静涡旋齿内侧圆渐开线 C关于 D旋转中心点 D对称，因而一对圆渐开线 C、A D B可

将两基圆半径之比定义为基圆半径比值，即

= b风 R1/

() 2

()确定最终啮合点及其他关键点的所在位 2置。针对齿头圆渐开线，如图 3所示，取定的大小，通过作图使得切线上的 F、E两点关于原点 D 对称；、G两点的中线展角相差 7角；点在特征 c 圆上； =, G=l; LG B=Z F E A E A B。根据几何关系可得

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作为同一涡旋齿的啮合型线的条件是：①两基圆半径风相等；②两基圆圆心点 D、D关于旋转中心 点D对称；⑨两圆渐开线的始末展开 …… 此处隐藏：8439字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……