一種錐螺桿-襯套副的曲面成形方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種錐螺桿-襯套副的曲面成形方法。錐螺桿-襯套副是在單螺桿油氣混輸泵應用中的關(guān)鍵部件。但是，現(xiàn)有錐螺桿-襯套副曲面成形方法及其運動形式很復雜，導致錐螺桿-襯套副難于成型和加工，難以獲得推廣應用。本發(fā)明得到的錐螺桿-襯套副曲面組成元素為平面形狀，不同位置的偏心距數(shù)值相同，導程等于圓柱螺旋線的螺距，沿軸線測量即可；方法得到的錐形螺桿和錐形襯套曲面方程簡潔，便于錐螺桿-襯套副的螺旋曲面建模和成型加工，另外，方法得到的錐螺桿-襯套副為平行軸行星運動，不存在軸向位移，消除了因軸向位移帶來的磨損、泄漏等弊端。
【專利說明】一種錐螺桿-襯套副的曲面成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錐螺桿-襯套副的曲面成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]錐螺桿-襯套副是在單螺桿油氣混輸泵應用中的關(guān)鍵部件，目前，也有研究將錐螺桿-襯套副應用于海水液壓泵中，并取得部分進展。錐螺桿-襯套副包括錐形螺桿和錐形襯套，錐形螺桿外曲面和錐形襯套內(nèi)曲面相互嚙合，形成一系列密閉腔室，隨著錐螺桿在襯套內(nèi)轉(zhuǎn)動，工作介質(zhì)不斷由螺桿-襯套副的一端輸送到另一端，從而實現(xiàn)泵的功能。但是，現(xiàn)有錐螺桿-襯套副曲面成形方法及其運動形式很復雜，導致錐螺桿-襯套副難于成型和加工，難以獲得推廣應用。
[0003]其中，現(xiàn)有錐形螺桿曲面的成形方法為:以一錐面螺旋線所在圓錐的頂點為球心，作出一系列不同半徑的同心球面，以球面與螺旋線的交點為圓心在該球面上取一球面圓，其半徑與球面半徑成正比，這樣由無窮多個球面薄圓片所組成的平滑曲面即為錐形螺桿曲面。
[0004]在現(xiàn)有錐螺桿-襯套副的工作過程中，錐形襯套固定不動，錐形螺桿在襯套內(nèi)以一定的自轉(zhuǎn)角速度和公轉(zhuǎn)角速度，以頂點為定點做定點行星運動，則現(xiàn)有錐形襯套的成形方法是基于空間嚙合理論，在這種確定的相對運動條件下的錐形螺桿曲面的包絡(luò)面。
[0005]由此可見，現(xiàn)有錐螺桿-襯套副的曲面組成元素為空間球面形狀，其導程為錐面螺旋線的螺距，需沿螺旋線所在錐面母線測量，不同位置的偏心距大小也不同，曲面成形方法十分復雜，導致錐形螺桿和錐形襯套的成型和加工困難，并且影響錐螺桿-襯套副的裝配精度；另外，現(xiàn)有錐螺桿-襯套副的運動形式為定點行星運動，錐螺桿運動中存在軸向位移，從而帶來較嚴重的磨損、泄漏等弊端。
[0006]因此，本發(fā)明提出了一種錐螺桿-襯套副的曲面成形方法，方法得到的錐螺桿-襯套副曲面組成元素為平面形狀，不同位置的偏心距數(shù)值相同，導程等于圓柱螺旋線的螺距，沿軸線測量即可；方法得到的錐形螺桿和錐形襯套曲面方程簡潔，便于錐螺桿-襯套副的螺旋曲面建模和成型加工，另外，本方法得到的的錐螺桿-襯套副為平行軸行星運動，不存在軸向位移，消除了因軸向位移帶來的磨損、泄漏等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明目的:針對現(xiàn)有錐螺桿-襯套副曲面成形方法的弊端，本發(fā)明提供了一種曲面成形方法，在一定程度上降低了錐螺桿與襯套的建模和加工難度，利于專用加工刀具及數(shù)控加工程序的開發(fā)，此外，本發(fā)明提供的錐螺桿-襯套副曲面成形方法，使錐螺桿在襯套內(nèi)做平行軸行星運動，不存在軸向位移，從而提高了錐螺桿-襯套副的效率。
[0008]一種錐螺桿一襯套副的曲面成形方法包括錐形螺桿曲面I的成形方法和錐形襯套曲面5的成形方法。
[0009]錐形螺桿曲面I的成形方法為:錐形螺桿曲面I的橫截面為圓，錐形螺桿曲面起始端3的圓半徑為&，錐形螺桿曲面終止端4的圓半徑為r2，由錐形螺桿曲面起始端3開始，橫截面圓的圓心以偏心距e (Kr1)繞錐形螺桿中心線2作勻速旋轉(zhuǎn)，并同時以導程t勻速向前移動，移動過程中橫截面圓的半徑線性變大；若錐形螺桿曲面I的長度為L1，定義錐形
螺桿曲面I的錐度為
【權(quán)利要求】
1.一種錐螺桿一襯套副的曲面成形方法，其特征在于:該方法包括錐形螺桿曲面的成形方法和錐形襯套曲面的成形方法； 錐形螺桿曲面的成形方法為:錐形螺桿曲面的橫截面為圓，錐形螺桿曲面起始端的圓半徑為A，錐形螺桿曲面終止端的圓半徑為r2，由錐形螺桿曲面起始端開始，橫截面圓的圓心以偏心距e繞錐形螺桿中心線作勻速旋轉(zhuǎn)，Kr1 ;并同時以導程t勻速向前移動，移動過程中橫截面圓的半徑線性變大；若錐形螺桿曲面的長度為L1，定義錐形螺桿曲面的錐度為c _ Ijr2-Tl)Cl~ k 則旋轉(zhuǎn)角度為α處橫截面的圓半徑為+

\4π J,t ， 錐形襯套曲面的成形方法為:錐形襯套曲面的橫截面是由半圓弧ABC、直線段CD、半圓弧DEF、直線段FA首尾相連構(gòu)成的長圓形；其中直線段CD和直線段FA的長度均為4e，且二者之間的距離等于所在橫截面上半圓弧的直徑；錐形襯套曲面起始端的半圓弧半徑為r3，錐形襯套曲面終止端的半圓弧半徑為r4，由錐形襯套曲面起始端開始，橫截面長圓形一邊繞錐形襯套中心線作勻速旋轉(zhuǎn)，一邊又以導程T作勻速向前移動，移動過程中橫截面中的半圓弧半徑線性變大；若錐形螺桿曲面的長度為L2，定義錐形襯套曲面的錐度為c — 2(r4-r3)2一 L2 則旋轉(zhuǎn)角度為處的橫截面半圓弧半徑為+ ，φV 4/r J ； 錐形螺桿曲面和錐形襯套曲面嚙合組成正確的錐螺桿-襯套副，應同時滿足以下條件:T=2t，T1=T3, C1=C2, L1=L2`O
【文檔編號】F04C15/00GK103883522SQ201410099357
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】王新華, 高燕, 蔡嬌艷, 龔志奔, 孫肖 申請人:北京工業(yè)大學