[发明专利]一种双螺杆转子型线综合性能判断及优化设计方法

权利要求书

1.一种双螺杆转子型线综合性能判断方法，其特征在于，所述方法包括：

获取双螺杆转子的阴阳转子的相关参数：接触线长度L、泄漏三角形面积S、阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径；

根据阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径计算出面积利用系数C_α；

根据公式(10)计算综合性能指标K；

K＝aL*bS/(cC_α)           (10)

其中，a、b和c为将接触线长度L和面积利用系数C_α统一至泄漏三角形面积S的数量级的系数；

根据计算出的综合性能指标K的取值判断双螺杆转子型线的性能优劣；

接触线长度L、阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径的单位为毫米、泄漏三角形面积S的单位为平方毫米时，a、b和c取值分别为：

a＝0.01，b＝1，c＝10。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据阴阳转子的转子齿数及齿顶圆半径计算出面积利用系数C_α，包括：

分别计算阴、阳转子齿间面积A₀₂和A₀₁；所述齿间面积指阴阳转子旋转啮合时，两转子的螺旋齿面与机壳之间形成的相对封闭的基元容积在转子端面上的投影的面积；

根据公式(9)计算面积利用系数C_α：

其中，D₁为阳转子齿顶圆直径，z₁为阳转子齿数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在获取接触线长度L时，包括：

以阳转子端面轴心为原点O，以指向阴转子轴心方向为X轴，轴向为Z轴，Y轴垂直于XOZ平面建立三维坐标系；

将接触线离散成m个点，根据公式(1)计算接触线长度L：

式中，n为各个离散点的下标；n＝1,2,……,m；x_n、y_n、z_n为各离散点的三维坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在获取泄漏三角形面积S时，包括：

设A点为阳转子齿面与机壳内壁面交线WW的交点，B点为阴转子齿面与机壳内壁面交线WW的交点，C点是双螺杆转子的接触线的最高点；所述接触线为阴阳转子啮合时，两螺旋齿面的接触部位在空间上形成的曲线；

将曲线AC和BC分别离散成p个点和q个点；

设点M_i和F_j分别为曲线AC和BC上离散点，且点M_i和F_j距离交线WW的距离分别为和则可得到：

则泄漏三角形面积S为：

其中，为空间曲边泄漏三角形的曲边AB投影到交线WW上的边，为接触线的最高点在交线WW投影点到B点的距离。

5.一种双螺杆转子型线优化设计方法，其特征在于，所述方法包括：

根据权利要求1-4任一所述的方法获取待优化的双螺杆转子型线的综合性能指标K；

以顺时针方向确定双螺杆转子的啮合线上各点将啮合线分为八段：A'为阴转子齿顶圆和阳转子齿底圆交点，B'点为阴阳转子节圆交点，C'点为啮合线下止点，D'点为阳转子齿顶圆和阴转子齿底圆交点；再分别以弧A'B'段的最低点P'、弧D'B'段的最高点N'及弧B'A'段最高点M'为界，将弧A'B'、弧D'B'、弧B'A'分为左右两段；

对各段啮合线分别进行“内”“外”调整，通过计算调整前后双螺杆转子型线的综合性能指标K，确定各段的调整方向和距离，其中，使啮合线所围面积减小的修改方向为“内”，否则为“外”；

综合各段的调整方向和距离确定使得双螺杆转子型线的综合性能指标K最小的双螺杆转子型线，即为优化后的双螺杆转子型线。