[发明专利]一种泵用转子取得最大形状系数计算方法

说明书

本发明公开了一种泵用转子取得最大形状系数计算方法，泵设有转子，所述转子的型线由节圆之外的峰型线段和之内的谷型线段组成，所述峰型线段、谷型线段均由单一线段或多段构成，彼此相连且连接点位于节圆上的一条峰型线段和一条谷型线段分别定义为峰主型线段和谷主型线段，二者共同构成转子本体的共轭旋转运动，所述形状系数由转子的峰顶半径与节圆半径的比值所标准定义。当峰主型线段处于拐点临界状态或等价的谷主型线段无几何干涉的临界状态时，峰主型线段上拐点处的曲率半径线被曲率半径线与节圆的交点所平分。拐点曲率半径线垂直于拐点曲率中心与转子中心的连线。

技术领域

本发明涉及一种泵用转子，特别涉及任意型线罗茨泵转子取得最大形状系数的判据及计算方法。

背景技术：

罗茨泵是一种回转式容积泵，应用广泛，其中具有相同形状参数的主、从转子的型线是决定该泵性能的重要因素之一。依据场合的不同，主、从转子的型线可分别采用圆弧、渐开线等多种线型或彼此间的组合线型。

由转子峰顶半径与节圆半径的比值所定义的转子形状系数直接决定了泵的介质输出量，所以轻量化罗茨泵的设计重点在于追求转子具有最大的形状系数，这样在满足一定介质输出量的前提下，转子的形状系数越大，则罗茨泵的体积就越小。目前，通过主、从转子型线间的共轭关系或计算机模拟等方法，虽然已经分别给出了圆弧、渐开线等典型转子各自的最大形状系数值，例如：2叶圆弧转子的最大形状系数为1.67，3叶的为1.48，4叶的为1.37；2叶渐开线转子的最大形状系数为1.62，3叶的为1.46，4叶的为1.37等；但这些针对具体型线的单一计算方法，由于其中所涉及到的理论、技术比较深奥，妨碍了一般工程技术人员的接受与直接采用；也不利于创新转子的最大形状系数确定与评估。

发明内容

针对背景技术提出的不足，本发明给出一种泵用任何型线转子取得最大形状系数的判据及计算方法，目的在于：不管针对现有型线的还是创新型线的任何转子，通过本发明所得出的判据方法，再结合具体型线定义下的简单计算，均能快速实现其最大形状系数的高效确定与评估，简明扼要的判据方法也极易于一般工程技术人员所接受与采用。

为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：

一种泵用转子取得最大形状系数的判据及计算方法，所述泵设有转子，所述转子均为n叶式，n≥2，n为正整数，所述转子的型线由节圆之外的峰型线段和之内的谷型线段组成，所述峰型线段、谷型线段均由单一线段或多段构成，其中，彼此相连且连接点位于节圆上的一条峰型线段和一条谷型线段分别定义为峰主型线段和谷主型线段，二者共同构成转子本体的共轭旋转运动。

其特征在于：S1、峰主型线段上拐点处分析： 当峰主型线段处于拐点临界状态或等价的谷主型线段无几何干涉的临界状态时，峰主型线段上拐点处的曲率半径线被曲率半径线与节圆的交点所平分；

S2、拐点处曲率中心的分析： 拐点曲率半径线垂直于拐点曲率中心与转子中心的连线；

S3、转子取得最大形状系数的计算方法：最大形状系数=峰主型线段处于拐点临界状态下的转子峰顶半径/节圆半径。