CN1012002B - 一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副 - Google Patents
一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副Info
- Publication number
- CN1012002B CN1012002B CN 85109065 CN85109065A CN1012002B CN 1012002 B CN1012002 B CN 1012002B CN 85109065 CN85109065 CN 85109065 CN 85109065 A CN85109065 A CN 85109065A CN 1012002 B CN1012002 B CN 1012002B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- meshing
- pair
- machine
- screw
- expansion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Images
Landscapes
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
本发明提出采用“圆台(柱)二次包络面啮合副”代替目前单螺杆压缩(或膨胀)机中广泛使用的各种“一次包络面啮合副”。这种新型啮合副加工方便，适于批量生产，具有理想的表面粗糙度和高啮合精度；在啮合运动中存在二条瞬时接触线族，使润滑油产生挤压效应，从而提高机器的运行可靠性和使用寿命。
Description
本发明涉及一种旋转活塞式流体机器，更确切地说涉及一种用于压缩机或膨胀机的螺杆啮合副。
单螺杆压缩（或膨胀）机，自发明以来由于结构简单，维护方便，运行可靠性好，近年来发展迅速，被广泛应用于气体动力、化工、建筑、制冷等领域。螺杆、星轮啮合副是单螺杆压缩（或膨胀）机的关键部件。啮合副型线设计不当，在高转速、高相对滑动速度的情况下，星轮工作齿就会很快磨损，导致啮合间隙增大，排气量急剧下降，严重影响机器工作的可靠性和使用寿命。合理的啮合副型线，保证啮合副在工作过程中能获得稳定的流体动力润滑，使啮合副实现“无金属接触”，有效地减少星轮的磨损，可以从根本上解决单螺杆压缩（或膨胀）机工作的可靠性和寿命问题。
七十年代初，B·Zimmern继“直线一次包络面啮合副”之后，又提出“圆台（柱）一次包络面啮合副”（British Patent 1388537）。图1是Zimmern的“圆台（柱）一次包络面啮合副”的啮合示意图。其中星轮（2）齿侧工作面为圆台（柱）面的一部分，它的一个齿的两侧（或一侧）工作面按图1所示啮合运动，就可以包络出螺杆（1）齿槽的两侧（或一侧）螺旋面。当星轮齿侧工作面用相同形状（圆台或圆柱）的铣刀或砂轮代替时，就可以加工出符合啮合要求的螺杆齿槽来。这种“一次包络面”的啮合副不仅流体动力润滑性能较差，使磨损加快，而且星轮齿侧工作面只能用砂轮分度加工，使加工困难（特别是齿根部分），分度误差影响啮合精度，从而影响机器的可靠
性和使用寿命。
本发明的目的在于克服上述缺点，使啮合副具有更为优良的流体动力润滑性能，动压油膜稳定，提高了机器的可靠性和使用寿命，而星轮齿侧工作面加工方便，加工误差少，生产率高，适用于大批量生产。
“圆台（柱）二次包络面啮合副”的构成是先以圆台（柱）面作为母面，按图1所示啮合运动包络出螺杆齿槽螺旋面，获得一次包络螺杆，然后由此螺杆齿槽螺旋面，按同样的啮合运动包络出星轮齿的两侧工作面，获得二次包络星轮。将一次包络螺杆与二次包络星轮啮合，即构成本发明的啮合副。
附图1是已有“圆台（柱）一次包络面啮合副”示意图。
附图2a是“圆台（柱）二次包络面啮合副”从逆转动方向看去，在星轮前齿面上的瞬时接触线。
附图2b是“圆台（柱）二次包络面啮合副”从顺转动方向看去，在星轮后齿面上的瞬时接触线。
附图3a是“圆台（柱）二次包络面啮合副”啮合前星轮齿的截面图。
附图3b是螺杆与星轮刚进入啮合时的截面图。
附图3c到3e是螺杆与星轮在啮合过程中的截面图。
附图3f是螺杆与星轮啮合结束时的截面图。
以上各附图中，附图2是根据“圆台（柱）二次包络面啮合副”的一、二次包络接触条件及啮合方程（Φ.
цтвин：Теорц
RЗубатых Заценцǔ，ИЗД2，《HAYKA》，1962）得出的瞬时接触线。附图3是星轮与螺杆啮合的截面图。
下面结合附图对本发明作进一步地叙述。
本发明的啮合副是由一个螺杆和对置于其两侧的平面星轮所组成
的啮合副，采用这种“圆台（柱）二次包络面啮合副”在性能方面的优点，可通过下面实施例来说明。螺杆与星轮直径D＝120mm，中心距A＝96mm，螺杆槽数Z1＝6，星轮齿数Z2＝11，传动比i12＝1.833。
参见图2a和图2b，K-K为啮合界限线，它把星轮齿面分成了两部分：∑Ⅱ 2和∑Ⅱ 1。LⅡ 1是一次包络时齿面∑Ⅱ 1上的原瞬时接触线族。LⅡ 2是二次包络时齿面∑Ⅱ 2上的瞬时接触线族。图中φ2为星轮转角。在啮合运动时，接触线族LⅡ 1始终存在，起着密封基元容积的作用;接触线族LⅡ 2只存在于一定转角φ2范围内，起着分散载荷和磨损范围的作用。“一次包络面啮合副”不存在LⅡ 2。
参见图3，图3a是啮合前星轮面的截面图;图3b表示螺杆与星轮刚进入啮合，此时只有一根瞬时接触线;图3c表示随着啮合运动的进行，产生另一根瞬时接触线，在二根接触线之间形成了油腔;随后两条瞬时接触线迅速接近（图3d、e）直至在啮合界限K处完全重合（图3f）。图中
ⅡⅠ是星轮对螺杆的相对速度。由于啮合副转速大，油腔中的润滑油来不及泄出，油压升高，从而加强油膜的强度和承载能力，即所谓挤压效应，加强了油膜的稳定性，提高了机器的运行可靠性和使用寿命。“一次包络面啮合副”无挤压效应。
润滑角θV是指从接触线的切线到相对运动速度方向的有向角。它是相对运动两齿面间能否形成动压油膜的重要标志。当θV等于或接近90°时，润滑条件最佳。本实施例中，对应于一次包络齿面部分，86.3464°≤θV1≤88.5605°;对应于二次包络齿面部分，82.3162°≤θV2≤89.0537°。所以该啮合副具有形成流体动力润滑的良好条件。
啮合副间的最小油膜厚度可用Matin方程（林子光、徐大耐等：
“齿轮传动的润滑”，机械工业出版社，1980）计算：h0＝4.9ηUR×104/W，式中h0为最小油膜厚度，μm;η为润滑油在工作温度时的动力粘度，Pa·S;W为单位长度上的负荷，N/cm;U为卷汲速度，cm/S;R为相对曲率半径。本实施例中，对应于一次包络齿面部分，R1的均方根值为6.1843～7.5461;U1的均方根值为7536.8～8515.57mm/s;对应于二次包络齿面部分，R2＝11824.8～7625.24;U2＝6903.21～9436.78mm/s。可见，U1与U2的数值比较接近，而R2却比R1大得多，因而在同样的条件下，“圆台（柱）二次包络面啮合副”要比“一次包络面啮合副”所形成的动压油膜厚得多。本实施例中取W＝100N/cm，采用18号冷冻机油在120时η＝2.7729-3Pa·S，可得h0＝30.25μm。
Claims (1)
1、一种应用于压缩(或膨胀)机的、由一个螺杆和对置于其两侧的平面星轮所组成的啮合副，其特征在于该啮合副是一种“圆台(柱)二次包络面啮合副”，在啮合运动时存在二条瞬时接触线族。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 85109065 CN1012002B (zh) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 85109065 CN1012002B (zh) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN85109065A CN85109065A (zh) | 1986-09-03 |
| CN1012002B true CN1012002B (zh) | 1991-03-13 |
Family
ID=4796227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 85109065 Expired CN1012002B (zh) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1012002B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE508087C2 (sv) * | 1996-12-16 | 1998-08-24 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Par av samverkande skruvrotorer, skruvrotor samt skruvrotormaskin försedd med dylika skruvrotorer |
| GB2356021B (en) * | 1999-10-26 | 2003-12-17 | Shiliang Zha | Single screw compressor |
| CN100351524C (zh) * | 2005-03-17 | 2007-11-28 | 西安交通大学 | 多直线包络的单螺杆压缩机啮合副型面的设计方法 |
| JP4155330B1 (ja) * | 2007-05-14 | 2008-09-24 | ダイキン工業株式会社 | シングルスクリュー圧縮機 |
| CN101779041B (zh) * | 2007-08-07 | 2011-08-31 | 大金工业株式会社 | 单螺杆式压缩机 |
| JP4229213B1 (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-25 | ダイキン工業株式会社 | シングルスクリュー圧縮機およびスクリューロータの加工方法 |
| CN101424266B (zh) * | 2008-12-22 | 2010-12-15 | 李锦上 | 斜向星轮单螺杆压缩机 |
| CN101655032A (zh) * | 2009-09-30 | 2010-02-24 | 李锦上 | 单螺杆发动机及其能量转换方法 |
| CN102094819A (zh) * | 2011-03-07 | 2011-06-15 | 艾赫威(北京)科技有限公司 | 双椭圆产形面二次包络型线单螺杆压缩机 |
| CN104405830B (zh) * | 2014-09-17 | 2017-02-15 | 西安交通大学 | 一种星轮齿的两侧面圆柱包络型线的协同构造方法 |
| CN107905849A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-04-13 | 西安交通大学 | 一种平板式单螺杆膨胀机 |
-
1985
- 1985-12-10 CN CN 85109065 patent/CN1012002B/zh not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN85109065A (zh) | 1986-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1012002B (zh) | 一种用于压缩(或膨胀)机的螺杆啮合副 | |
| DE102012009103A1 (de) | Spindelverdichter | |
| CN113153742B (zh) | 一种变型线双螺杆转子及其设计方法 | |
| CN101550935B (zh) | 双螺杆压缩机螺杆转子齿形 | |
| CN102606477B (zh) | 螺杆压缩机转子齿形 | |
| CN103244428B (zh) | 一种高效的双螺杆压缩机转子型线 | |
| ES342045A1 (es) | Maquina accionadora por rotores de tornillo. | |
| JPS60212684A (ja) | スクリユ・ロ−タ | |
| CN109209861B (zh) | 一种用于齿轮泵高速困油卸荷的组合结构 | |
| CN102828954A (zh) | 一种新型双螺杆压缩机转子型线 | |
| CN108757438B (zh) | 一种小封闭容积的全光滑螺杆转子及其设计方法 | |
| CN100351523C (zh) | 一种螺杆压缩机转子齿型 | |
| CN206668556U (zh) | 一种双螺杆压缩机转子齿型 | |
| US9714572B2 (en) | Reduced noise screw machines | |
| CN202900668U (zh) | 一种新型双螺杆压缩机转子 | |
| US4492546A (en) | Rotor tooth form for a screw rotor machine | |
| CN103291619B (zh) | 一种喷油的双螺杆压缩机转子型线 | |
| CN114320911A (zh) | 一对阴阳转子的齿廓曲线及其阴阳转子、螺杆压缩机 | |
| US4614484A (en) | Rotary screw compressor with specific tooth profile | |
| CN109114169A (zh) | 航空螺旋面齿轮传动系统 | |
| JPH02252991A (ja) | スクリュ式ポンプ装置用スクリュロータ | |
| CN216691451U (zh) | 一对阴阳转子的齿廓曲线及其阴阳转子、螺杆压缩机 | |
| CN212407020U (zh) | 一种带径向间隙补偿结构的齿轮泵 | |
| CN208951227U (zh) | 一种高性能航空弧齿面齿轮传动系统 | |
| CN108757439A (zh) | 一种双螺杆液体泵的双头全光滑螺杆转子及其设计方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C13 | Decision | ||
| GR02 | Examined patent application | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |