[发明专利]两外形相同的爪式转子对装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种爪式转子对装置，尤其涉及一种相互啮合的转子其构形相同，能够使相互共轭啮合过程顺畅，不会产生噪音及机构疲劳，且能够以参数提供偶数个啮合爪数的两外形相同的爪式转子对装置。

背景技术

现有爪式转子依实际需求的不同，两转子上的爪部有以奇数爪或偶数爪的配合型式，然而，不论以哪一种型式配合，爪式转子的构造基本上包括：两个相互共轭啮合的定义转子与共轭转子，借由该两转子上的爪部进行相互共轭啮合旋转以提供周期性循环的压缩运动，现有相关爪式转子的构造可以参考美国专利案第1,426,820、5,149,256、4,406,601、4,324,538、4,224,016及4,430,050号等。

然而，现有爪式转子存在共同有待改善的瑕疵，即相互啮合过程中会产生噪音与震动的现象，究其原因在于爪式转子的两爪部在尖部曲线形成不连续，因而，在周期性循环的压缩运动过程，定义转子与共轭转子在尖部曲线不顺畅下，使得两爪部相互啮合性不佳，于压缩运动过程将产生噪音与震动，甚或造成因为不当的啮合所产生的摩耗与机构疲劳，而降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两外形相同的爪式转子对装置，该装置能够将相互共轭啮合的定义转子与共轭转子以参数提供偶数个啮合爪数，其相互啮合的转子构形相同并在转子取得连续平顺的运动曲线，借以不但确保两转子在周期性循环的压缩运动过程不会有噪音与震动的现象产生，且能够降低啮合所产生的摩耗与机构疲劳，提高使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种两外形相同的爪式转子对装置，由相互啮合的定义转子及共轭转子组成，该定义转子及共轭转子具有相同的外径及节圆半径，且外径需大于节圆半径，两转子具有相同的偶数个爪部及相同的爪部断面外形，其中：

该定义转子第一爪部的断面外形，在逆时针方向依序由外摆线、第一圆弧、第二圆弧、第三圆弧、第四圆弧五段曲线组成，其中：四个相连圆弧对应于定义转子圆心的角度等于360度除以爪数，第一圆弧及第四圆弧的圆心位置均位于定义转子的圆心、且具有相同的圆弧角，第一圆弧的半径和定义转子外径相同，第四圆弧的半径为2倍节圆半径减去外径，四个依序相连的各圆弧需满足在各连接点其斜率连续的限制条件，由此限制条件及其几何关系，可以适当选定第二圆弧及第三圆弧的圆心位置、半径、圆弧角的数值；

该共轭转子的第一爪部的断面外形，在顺时针方向依序由第一曲线、第二曲线、第三曲线、第四曲线、外摆线五段组成，第一曲线、第二曲线、第三曲线、第四曲线四段曲线分别为定义转子第一至第四圆弧位于共轭转子的共轭曲线，第一曲线、第二曲线、第三曲线、第四曲线四个相连曲线对应于共轭转子圆心的角度等于360度除以爪数，该外摆线为由定义转子第一爪部的外摆线复制到共轭转子、并经适当旋转而得；

该定义转子的第二爪部的断面外形，在逆时针方向依序由外摆线、第四曲线、第三曲线、第二曲线、第一曲线五段曲线组成，由共轭转子第一爪部的外形复制到定义转子、并经适当旋转而得；

该共轭转子的第二爪部的断面外形，在顺时针方向依序由第四圆弧、第三圆弧、第二圆弧、第一圆弧、外摆线五段曲线组成，由定义转子第一爪部的外形复制到共轭转子、并经适当旋转而得；

该定义转子的第三爪部、第四爪部、第五爪部及第六爪部的断面外形，依序由其第一爪部及第二爪部的断面外形复制旋转而得；

该共轭转子的第三爪部、第四爪部、第五爪部及第六爪部的断面外形，依序由其第一爪部及第二爪部的断面外形复制旋转而得。

该各圆弧需满足在各连接点其斜率连续的限制条件，并透过非线性方程式找出对应的第三圆弧的角度。

该第二圆弧的半径配合非线性方程式推论取得。

该第三圆弧的角度利用正弦定理、函数的微分，并透过解方程式推导。

该第一圆弧与第四圆弧给定的圆弧角为大于零度。

一种两外形相同的爪式转子对装置，由相互啮合的定义转子及共轭转子组成，该定义转子及共轭转子具有相同的外径及节圆半径，且外径需大于节圆半径，该定义转子及共轭转子具有相同的偶数个爪部及相同的爪部断面外形，其中：