[发明专利]一种双螺杆真空泵光滑转子型线及其设计方法

权利要求书

1.一种双螺杆真空泵光滑转子型线，其特征在于：该双螺杆真空泵光滑转子端面型线由首尾依次连接的类圆弧共轭线a1b1、类圆弧b1c1、齿顶圆弧c1d1、类抛物线d1e1、类抛物线共轭线e1f1以及齿根圆弧f1a1组成；

所述类圆弧b1c1在转子轴向剖面上为一段圆弧BC，所述圆弧BC经坐标变换得到转子端面型线中所述类圆弧b1c1，所述类圆弧b1c1分别与齿顶圆弧c1d1和类圆弧共轭线a1b1相切；

所述类圆弧b1c1的坐标方程由以下公式得到：

其中，x_b1c1为类圆弧b1c1的X坐标，y_b1c1为类圆弧b1c1的Y坐标，z_BC为所述圆弧BC的Z坐标，y_BC为所述圆弧BC的Y坐标，T为转子导程；

所述类圆弧共轭线a1b1由所述类圆弧b1c1的共轭包络线经坐标变换得到，所述类圆弧共轭线a1b1分别与齿根圆弧f1a1和类圆弧b1c1相切；

所述类圆弧共轭线a1b1的坐标方程由以下公式得到：

其中，x_a1b1为类圆弧共轭线a1b1的X坐标，y_a1b1为类圆弧共轭线a1b1的Y坐标，φ₁为转子型线位置参数且为中间参量，A表示中心距即为齿顶圆弧c1d1和齿根圆弧f1a1半径之和，t₁表示类圆弧共轭线a1b1相对圆心旋转的角度；由上述方程消去φ₁，得到x_a1b1和y_a1b1关于参量t₁的坐标方程，由此得到类圆弧共轭线a1b1坐标方程；

所述类抛物线d1e1在转子轴向剖面上为一段抛物线DE，该抛物线DE经坐标变换得到转子端面型线中所述类抛物线d1e1，所述类抛物线d1e1分别与齿顶圆弧c1d1和类抛物线共轭线e1f1相切；

所述类抛物线d1e1的坐标方程由以下公式得到：

其中，x_d1e1为类抛物线d1e1的X坐标，y_d1e1为类抛物线d1e1的Y坐标，z_DE为抛物线DE的Z坐标，y_DE为抛物线DE的Y坐标，T为转子导程；

所述类抛物线共轭线e1f1由所述类抛物线d1e1的共轭包络线经坐标变换得到，所述类抛物线共轭线e1f1分别与齿根圆弧f1a1和类抛物线d1e1相切；

所述类抛物线共轭线e1f1的坐标方程由以下公式得到：

其中，x_e1f1为类抛物线共轭线X坐标，y_e1f1为类抛物线共轭线Y坐标，φ₂为转子型线位置参数且为中间参量，A表示中心距即为齿顶圆弧c1d1和齿根圆弧f1a1半径之和，t₂表示类抛物线共轭线e1f1相对圆心旋转的角度；由上述方程消去φ₂，得到x_e1f1和y_e1f1关于参量t₂的坐标方程，由此得到类抛物线共轭线e1f1坐标方程。

2.如权利要求1所述的双螺杆真空泵光滑转子型线，其特征在于：所述转子型线生成的一对啮合转子端面型线完全相同且互相共轭。

3.一种如权利要求1或2所述双螺杆真空泵光滑转子型线的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，在转子轴向剖面上，设计连接齿顶圆与节圆的圆弧BC，且所述圆弧BC与齿顶圆光滑连接，将所述圆弧BC经空间坐标变换得到转子端面上的类圆弧b1c1，并求得转子端面上连接齿根圆与节圆的类圆弧共轭线a1b1，其中节圆半径为齿顶圆与齿根圆半径之和的一半；

步骤2，在转子轴向剖面上，设计连接齿顶圆与节圆的抛物线DE，且所述抛物线DE与齿顶圆光滑连接，将所述抛物线DE经空间坐标变换得到转子端面上的类抛物线d1e1，并求得转子端面上连接齿根圆与节圆的类抛物线共轭线e1f1；

步骤3，在转子端面上添加齿顶圆弧c1d1和齿根圆弧f1a1连接上述曲线，形成封闭的转子端面型线。