[发明专利]一种双螺杆真空泵的锥形螺杆转子

权利要求书

1.一种双螺杆真空泵的锥形螺杆转子，包括：左锥形螺杆转子(1)、右锥形螺杆转子(2)，其特征是：左锥形螺杆转子(1)从低压端(Ⅱ-Ⅱ)到高压端(Ⅰ-Ⅰ)呈线性锥形，即左锥形螺杆转子(1)的节圆半径、齿顶半径和齿底半径从低压端(Ⅱ-Ⅱ)到高压端(Ⅰ-Ⅰ)均线性减小；右锥形螺杆转子(2)从低压端(Ⅱ-Ⅱ)到高压端(Ⅰ-Ⅰ)呈线性锥形，即右锥形螺杆转子(2)的节圆半径、齿顶半径和齿底半径从低压端(Ⅱ-Ⅱ)到高压端(Ⅰ-Ⅰ)均线性减小；

左锥形螺杆转子(1)和右锥形螺杆转子(2)在高压端(Ⅰ-Ⅰ)处的端面为一内凹球面，其半径均为R_o；左锥形螺杆转子(1)和右锥形螺杆转子(2)在低压端(Ⅱ-Ⅱ)处的端面为一外凸球面，其半径均为R_i；

在工作啮合状态下，左锥形螺杆转子(1)的旋转轴OP和右锥形螺杆转子(2)的旋转轴OQ相交于一点，其交点为O；以交点O为球心，以R(R_o<R<R_i)为半径做球面，该球面与左锥形螺杆转子(1)的交截面为左球截面(101)，左球截面(101)的轮廓型线由4条球面曲线和一个点组成，按顺时针方向依次为：左球面齿顶圆弧AB、左球面渐开线BC、左球面齿根圆弧CD、左球面摆线DA和左齿顶点A；

所述的左球截面(101)的轮廓型线方程如下：

以交点O为坐标原点建立三维直角坐标系XYZ，左锥形螺杆转子(1)旋转轴OP为Z轴；左球面齿顶圆弧AB的参数方程为：

其中，R为球面半径；λ为齿顶半径系数，2＞λ＞1；R₂为节圆半径，满足关系

左球面渐开线BC的参数方程为：

其中，ρ_BC(t)＝(1+t²)R_b²；R_b为渐开线发生圆半径；α为渐开线起始角度；

左球面齿根圆弧CD的参数方程为：

其中，

左球面摆线DA的参数方程为：

其中，

以左锥形螺杆转子(1)的旋转轴OP和右锥形螺杆转子(2)的旋转轴OQ的交点O为球心，以R(R_o<R<R_i)为半径做球面，该球面与右锥形螺杆转子(2)的交截面为右球截面(201)，右球截面(201)的轮廓型线由4条曲线和一个点组成，按顺时针方向依次为：右球面齿顶圆弧ab、右球面渐开线bc、右球面齿根圆弧cd、右球面摆线da和右齿顶点a；右球截面型线(201)和左球截面型线(101)相同。

2.如权利要求1所述的一种双螺杆真空泵的锥形螺杆转子，其特征是：左锥形螺杆转子(1)由4个齿面组成，依次为：左锥形齿顶面(11)、左锥形斜齿面(12)、左锥形齿根面(13)和左锥形凹齿面(14)，这些齿面依次由左锥形螺杆转子(1)的左球截面(101)中的左球面齿顶圆弧AB、左球面渐开线BC、左球面齿根圆弧CD和左球面摆线DA生成；右锥形螺杆转子(2)由4个齿面组成，依次为：右锥形齿顶面(21)、右锥形斜齿面(22)、右锥形齿根面(23)和右锥形凹齿面(24)，这些齿面依次由右锥形螺杆转子(2)的右球截面(201)中的右球面齿顶圆弧ab、右球面渐开线bc、右球面齿根圆弧cd和右球面摆线da生成；

在同步异向交叉轴传动的工作中，两螺杆转子能够实现正确啮合，左锥形螺杆转子(1)的左锥形齿顶面(11)、左锥形斜齿面(12)、左锥形齿根面(13)和左锥形凹齿面(14)，分别与右锥形螺杆转子(2)的右锥形齿顶面(21)、右锥形斜齿面(22)、右锥形齿根面(23)和右锥形凹齿面(24)能够实现正确啮合。