[发明专利]一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子

权利要求书

1.一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子，包括左螺杆转子(501)和右螺杆转子(502)，其特征是：两个螺杆转子的端面型线的形状和组成曲线完全相同，左螺杆转子(501)的左端面型线(201)由6段曲线组成：第一连接曲线AB、第一连接曲线的共轭曲线BC、第一齿顶圆弧CD、第一修正圆弧DE、第一变形摆线EF、第一齿根圆弧FA，相邻组成曲线之间完全光滑连接；右螺杆转子(502)的右端面型线(202)由6段曲线组成：第二连接曲线ab、第二连接曲线的共轭曲线bc、第二齿顶圆弧cd、第二修正圆弧de、第二变形摆线ef、第二齿根圆弧fa，相邻组成曲线之间也完全光滑连接。

2.如权利要求1所述的一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子，其特征是：左螺杆转子(501)和右螺杆转子(502)在同步异向双回转运动中，能够实现完全正确的啮合；不存在干涉或者未参与啮合的部分；左端面型线(201)上的第一连接曲线AB、第一连接曲线的共轭曲线BC、第一齿顶圆弧CD、第一修正圆弧DE、第一变形摆线EF、第一齿根圆弧FA，分别与右端面型线(202)上的第二连接曲线的共轭曲线bc、第二连接曲线ab、第二齿根圆弧fa、第二变形摆线ef、第二修正圆弧de、第二齿顶圆弧cd能够实现完全正确的啮合。

3.如权利要求1所述的一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子，其特征是：左端面型线(201)上的8个几何参数：齿顶圆弧半径R₁、节圆半径R₂、齿根圆弧半径R₃、偏心圆渐开线的基圆半径R_b、修正圆弧半径r、偏心圆渐开线基圆的圆心N与回转中心点O₁的距离h、偏心圆渐开线基圆的圆心N的相位角α、偏心圆渐开线的转角β之间满足以下方程组：

4.如权利要求1所述的一种基于偏心圆渐开线的全光滑螺杆转子，其特征是：左端面型线(201)上的第一连接曲线AB设计成偏心圆渐开线，对应的第一连接曲线的共轭曲线BC设计成偏心圆渐开线的包络线，各段曲线的矩阵方程如下：

①第一连接曲线AB：

②第一连接曲线的共轭曲线BC：

式中：—中间参数，

③第一齿顶圆弧CD：

④第一修正圆弧DE：

式中：(x_M,y_M)—第一修正圆弧DE的圆心M的坐标；

确定第一修正圆弧DE的圆心M(x_M,y_M)的坐标，首先联立以下两个方程组求取交点(x₀,y₀)：

x₀²+y₀²＝(R₁-r)²

将上述方程所确定的交点，进行以下旋转变换后，得到第一修正圆弧DE的圆心M(x_M,y_M)：

式中：θ—直线MO₁与x轴所夹的锐角，

⑤第一变形摆线EF：

首先确定一段初始摆线：

将上述初始摆线的参数方程沿着法线的正方向，向外等距r的距离，然后再进行旋转变换，得到第一变形摆线EF，即：

其中M₁表示进行旋转变换，变换矩阵为：

其中M₂表示进行外等距变换，变换矩阵为：

式中：S—初始摆线矩阵求导后的模，即

⑥第一齿根圆弧FA：