[发明专利]一种高强度涡旋齿及一种高强度涡旋盘结构

权利要求书

1.一种高强度涡旋齿，其由涡旋齿型线结构形成，所述涡旋齿型线结构包括有依次连接的外线渐开线(1)、心部过渡线和内线渐开线(2)，外线渐开线(1)和内线渐开线(2)配合设置形成涡旋齿壁(10)，心部过渡线位于涡旋齿壁(10)的心部，其特征在于：所述涡旋齿壁(10)由中心向尾端依次包括有主段(11)、过渡段(12)和避让段(13)；

定义△T为涡旋齿壁(10)相对于主段(11)的厚度变化量，所述主段(11)的厚度不变、其厚度变化量△T为0；

所述过渡段(12)的厚度由前端向尾端逐渐变薄、且厚度变化量△T由前端向尾端逐渐增大，形成厚度变化量△T满足0＜△T＜2t的过渡段(12)；

所述避让段(13)的厚度不变、且厚度变化量△T由前端向尾端始终稳定，形成厚度变化量△T＝2t的避让段(13)。

2.根据权利要求1所述的高强度涡旋齿，其特征在于设定涡旋齿型线结构的参数如下：

λ0为所述外线渐开线(1)于主段(11)起点a处的展开角；

λ1为所述外线渐开线(1)于主段(11)终点b处的展开角；

λ2为所述外线渐开线(1)于过渡段(12)终点c处的展开角；

λ3为所述外线渐开线(1)于避让段(13)终点d处的展开角；

λ4为所述内线渐开线(2)于主段(11)起点e处的展开角；

λ5为所述内线渐开线(2)于主段(11)终点f处的展开角；

λ6为所述内线渐开线(2)于过渡段(12)终点g处的展开角；

λ7为所述内线渐开线(2)于避让段(13)终点h处的展开角；

θ为所述涡旋齿型线结构上任意一点的展开角角度参数；

涡旋齿壁(10)内侧壁相对于主段(11)内侧壁的厚度变化量、与涡旋齿壁(10)外侧壁相对于主段(11)外侧壁的厚度变化量相等为△，且满足△＝△T/2；

避让段(13)内侧壁相对于主段(11)内侧壁的厚度变化值、与避让段(13)外侧壁相对于主段(11)外侧壁的厚度变化值相等为t；

所述外线渐开线(1)于主段(11)时，满足：λ0≤θ≤λ1，△＝0；

所述外线渐开线(1)于过渡段(12)时，

满足：λ1＜θ≤λ2，△＝t(θ-λ1)/(λ2-λ1)；

所述外线渐开线(1)于避让段(13)时，满足：λ2＜θ≤λ3，△＝t；

所述内线渐开线(2)于主段(11)时，满足：λ4≤θ≤λ5，△＝0；

所述内线渐开线(2)于过渡段(12)时，

满足：λ5＜θ≤λ6，△＝t(θ-λ5)/(λ6-λ5)；

所述内线渐开线(2)于避让段(13)时，满足：λ6＜θ≤λ7，△＝t。

3.根据权利要求2所述的高强度涡旋齿，其特征在于设定涡旋齿型线结构的参数如下：

A为所述涡旋齿型线结构的基圆半径；

α为所述外线渐开线(1)与内线渐开线(2)的型线夹角；

则所述外线渐开线(1)在X-Y坐标系中满足：

X₁(θ)＝A[cos(θ)+(θ-△/A)sin(θ)]

Y₁(θ)＝A[sin(θ)-(θ-△/A)cos(θ)]

λ0≤θ≤λ1，△＝0；

λ1＜θ≤λ2，△＝t(θ-λ1)/(λ2-λ1)；

λ2＜θ≤λ3，△＝t；

则所述内线渐开线(2)在X-Y坐标系中满足：

X₂(θ)＝A[cos(θ)+(θ-α+△/A)sin(θ)]

Y₂(θ)＝A[sin(θ)-(θ-α+△/A)cos(θ)]

λ4≤θ≤λ5，△＝0；

λ5＜θ≤λ6，△＝t(θ-λ5)/(λ6-λ5)；

λ6＜θ≤λ7，△＝t。

4.根据权利要求1所述的高强度涡旋齿，其特征在于：所述涡旋齿壁(10)的尾端具有至少1个高度降低的尾端台阶部。

5.根据权利要求4所述的高强度涡旋齿，其特征在于：所述涡旋齿壁(10)的尾端台阶部包括有高度依次降低的第一台阶部(14)和第二台阶部(15)。