[实用新型]一种自平衡的变螺距锥形螺杆转子

权利要求书

1.一种自平衡的变螺距锥形螺杆转子，其特征是：螺杆转子呈锥形，从吸气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅶ-Ⅶ)，螺杆转子的齿顶圆弧半径R₁和导程(P₁、P₂、P₃)逐渐减小，齿根圆弧半径R₃、齿顶厚度(S₁、S₂、S₃)和齿根厚度(T₁、T₂、T₃)逐渐增大；螺杆转子是全光滑的，不存在不光滑处；在任意轴向位置处，螺杆转子的截面型线为S形，且截面型线的形心都在螺杆转子的回转中心线上。

2.如权利要求1所述的一种自平衡的变螺距锥形螺杆转子，其特征是：在任意轴向位置处，螺杆转子的截面型线都不相同，是变化的，但截面型线上各段组成曲线的类型和数量相同，共12段曲线，包括：第一齿顶圆弧AB、第一齿尖圆弧BC、第一摆线的等距曲线CD、第一齿根圆弧DE、第一连接圆弧的包络线EF、第一连接圆弧FG、第二齿顶圆弧GH、第二齿尖圆弧HI、第二摆线的等距曲线IJ、第二齿根圆弧JK、第二连接圆弧的包络线KL、第二连接圆弧LA；相邻两段曲线之间都是完全光滑连接的，截面型线上不存在不光滑连接点；截面型线上的第一齿顶圆弧AB、第一齿尖圆弧BC、第一摆线的等距曲线CD、第二齿根圆弧JK、第二连接圆弧的包络线KL、第二连接圆弧LA，分别与第二齿顶圆弧GH、第二齿尖圆弧HI、第二摆线的等距曲线IJ、第一齿根圆弧DE、第一圆弧的包络线EF、第一连接圆弧FG关于回转中心点O呈中心对称。

3.如权利要求1所述的一种自平衡的变螺距锥形螺杆转子，其特征是：在工作过程中，左旋螺杆转子(301)和右旋螺杆转子(302)在同步异向双回转运动中，能够实现完全正确的啮合；在任意轴向位置处，左旋螺杆转子(301)的左旋截面型线(201)和右旋螺杆转子(302)的右旋截面型线(202)完全相同，只是相位不同；左旋螺杆转子(301)的左旋截面型线(201)上的第一齿顶圆弧AB、第一齿尖圆弧BC、第一摆线的等距曲线CD、第二齿根圆弧JK、第二连接圆弧的包络线KL、第二连接圆弧LA，分别与右旋螺杆转子(302)的右旋截面型线(202)上的第二齿根圆弧jk、第二摆线的等距曲线ij、第二齿尖圆弧hi、第二齿顶圆弧gh、第二连接圆弧fg、第二连接圆弧的包络线ef能够实现正确的啮合。

4.如权利要求1所述的一种自平衡的变螺距锥形螺杆转子，其特征是：左旋螺杆转子(301)由左旋截面型线(201)从吸气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅶ-Ⅶ)沿左旋变螺距螺旋线展开，右旋螺杆转子(302)由右旋截面型线(202)从吸气端(Ⅰ-Ⅰ)到排气端(Ⅶ-Ⅶ)沿右旋变螺距螺旋线展开；以螺杆转子的回转中心线与吸气端所在平面的交点为坐标原点，以回转中心线为z轴，建立三维空间坐标系，螺旋线方程为：

左旋变螺距螺旋线：

右旋变螺距螺旋线：

式中：τ—螺旋展开角，rad；R—螺旋线基圆半径，mm；n—螺杆导程数；k₁、k₂—变螺距参数，与具体的螺距变化规律有关；x(τ)、y(τ)、z(τ)—坐标值；

在螺杆转子的截面型线沿螺旋线展开的同时，在任意轴向位置处，螺杆转子的截面型线的齿顶圆弧半径R₁、齿根圆弧半径R₃、齿顶圆弧的圆心角α也随螺旋展开角τ的变化而变化，其规律为：

齿顶圆弧半径：

齿根圆弧半径：

齿顶圆弧的圆心角：

式中：R_s1、R_d1—分别为在吸气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅶ-Ⅶ)处的齿顶圆弧半径；R_s3、R_d3—分别为在吸气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅶ-Ⅶ)处的齿根圆弧半径；α_s、α_d—分别为在吸气端(Ⅰ-Ⅰ)和排气端(Ⅶ-Ⅶ)处的齿顶圆弧的圆心角；z(τ)—变螺距螺旋线在z轴上的坐标值。