[发明专利]爪式转子的单爪及双爪设计方法

摘要

本发明涉及一种爪式转子的单爪及双爪设计方法，该方法以参数化设计出相互共轭啮合的定义转子与共轭转子，包含：曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F，及直线Y，以及圆弧C等所组成双爪的定义转子的一半外形曲线，再由对称关系取得单爪或双爪的定义转子，其中该圆弧C的半径，是由如上公式取得，上式中，r_F的值为两倍定义转子的节圆半径减去定义转子的最大半径(r_F＝2Rp－R)，且该圆弧C的圆心位置是在该定义转子的节圆圆心至圆弧F的端点的直线延伸线上，由该方法取得的两转子运用于须进行周期性循环膨胀、压缩运动的机械上，能够在工作腔室膨胀压缩过程中降低泄漏发生，且更可以提高压缩比与输送容积。

主权项

1.一种爪式转子的单爪及双爪设计方法，该方法用于制造相互共轭啮合的定义转子与共轭转子，以参数化设计出包含曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F、圆弧C、直线Y等的定义转子的双爪的一半曲线外形，再由对称关系取得单爪或双爪的定义转子，由定义转子的单爪或双爪各定义曲线决定后，再由单爪或双爪的定义转子中各定义曲线的共轭曲线组成单爪或双爪的共轭转子，其中取得该定义转子的双爪的一半曲线外形的方法包括：指定定义转子最大半径R、定义转子的宽度D、定义转子与共轭转子的节圆半径Rp及此二节圆的圆心t1，t3，此二节圆中心距为2Rp，Rp小于R，且R与Rp二者有一适当比例；取节圆的圆心t1作为定义转子的圆心，通过另一节圆的圆心t3作水平线h1，并在该水平线h1上取得一点P0，此点P0与圆心t1的水平距离为R，由该点P0绕节圆圆心t1产生共轭曲线E’，曲线E’相对于二节圆交点P7的对称曲线E，并于该曲线E的水平线h1上取得交点P3；由该水平线h1及定义转子圆心t1的圆心角α，决定定义转子运动曲线的另一点P1，连接前述点P0与P1可取得定义转子的叶片外形曲线的圆弧A，且与曲线E平顺连接；于该圆心角α的夹边h2上取得第二圆心点t2，并经由如下公式求得第二圆心点t2的半径rB，即：$r_B+(R+r_B)\sin \alpha =\frac{D}{2}$ $r_B=\frac{D/2-R\sin \alpha }{1-\sin \alpha }$ 以点P1作为圆弧B的一端点，依半径rB取得一圆弧B并以第二圆心点t2上方的垂直位置获得该圆弧B的另一端点P2，圆弧B即为定义转子的叶片外形曲线一部分；圆弧F以节圆的圆心t1为圆心，圆弧F的一端点为点P3，另一端点P4可由通过节圆的圆心t1的圆心角β决定，半径rF＝2Rp-R，连接前述点P3与点P4可取得圆弧F；圆弧C的一个端点为P4，另一端点P5在圆弧C的圆心t4下方的垂直位置，该圆心t4的位置在节圆圆心t1至圆弧F的点P4的直线延伸线h3上，其半径rC可由下式求得：$r_C=x+r_F=x\sin \beta +\frac{D}{2}$ $\Rightarrow x=\frac{(D/2)-r_F}{1-\sin \beta };r_C=\frac{(D/2)-r_F}{1-\sin \beta }+r_F$ 上式中，rF＝2Rp-R连接点P2及点P5的对称点P6而形成水平直线Y；连接上述的曲线E、圆弧A、圆弧B、圆弧F、圆弧C、直线Y等组成定义转子的双爪的一半外形曲线。