嵌入式复合齿形螺杆泵

摘要

本发明公开了一种大流量嵌入式复合齿形螺杆泵，采用主动螺杆两头和从动螺杆四头的结构且主动螺杆与从动螺杆顶圆半径大于根圆半径的2倍，具有较深的啮合深度，相对与现有技术的螺杆泵，具有大的齿端面面积，即螺杆工作截面面积增加，进而在相同转速下，流量增加，同时降低了螺杆质量，减小了螺杆摩擦，降低了泵的机械损失，增加了泵的总体效率；为了使螺杆端面面积增加并保持具有较好的密封效果，在主杆单头、从杆双头的基础上，主杆齿槽部分增加一圆弧齿形，对应根据啮合原理，从杆齿厚部分分别减少与主杆相啮合的齿形，为了适应于较大的螺杆端面面积，主动螺杆径向截面的齿型线由齿根至齿顶依次为圆弧段和摆线段，主动螺杆另外一头齿形曲线为圆弧，从动螺杆径向截面的齿型线由齿根至齿顶依次为摆线段圆弧段，与主杆圆弧齿相啮合的从杆齿形曲线为圆弧；主动螺杆齿根段与从动螺杆齿顶段为圆弧-圆弧啮合，具有较好的密封效果，从而具有较高的输送效率，节约驱动能源，降低啮合间隙导致的运行噪声，齿形更利于成型刀具的设计及达到螺杆的高精度、高效率加工。

主权项

一种嵌入式复合齿形螺杆泵，包括相互啮合的主动螺杆和从动螺杆，其特征在于：所述主动螺杆为两头，从动螺杆为四头，且顶圆半径均大于根圆半径的两倍；主动螺杆径向截面的齿型线构成依次为圆弧段ia、摆线段ab、圆弧段bc、圆弧段cd和圆弧段deh；从动螺杆径向截面的齿型线构成依次为圆弧段jkl、圆弧段lm、圆弧段mn、摆线段no和圆弧段op；所述主动螺杆径向截面的齿型线中：圆弧段ia方程：x_主＝R_d sin t_iay_主＝R_d cos t_ia其中，0＜t_ia＜0.7489，为弧度单位；摆线段ab方程：其中，0＜t_ab＜1.5，为弧度单位；圆弧段bc方程：x_主＝R_g+r+r sin t_bcy_主＝r cos t_bc其中，‑0.5096＜t_bc＜1.5058，为弧度单位；圆弧段cd方程：x_主＝R_g sin t_cdy_主＝R_g cos t_cd其中，3.1416＜t_cd＜3.5631，为弧度单位；圆弧段deh方程：x_主＝R cos t_dehy_主＝R sin t_deh‑r₁其中，‑2.1909＜t_deh＜2.1909，为弧度单位；${\theta }_1=\arctan \left(\frac{r\cos t_{bc}^2}{R_g+r+r{\mathrm{sint}}_{bc}^2}\right)$上述公式中，x_主和y_主为主动螺杆齿型线任意一点的平面直角坐标，r₁为主动螺杆节圆半径，r₂为从动螺杆节圆半径，R_g为主动螺杆根圆半径，R_d是主动螺杆顶圆半径，r为圆弧段bc半径，R为圆弧段deh半径，为主杆圆弧段bc的下限值；从动螺杆径向截面的齿型线中：圆弧段jkl方程：x_从＝R cos t_jkly_从＝r₂+R sin t_jkl其中，‑2.9306＜t_jkl＜‑0.2110，为弧度单位；圆弧段lm方程：x_从＝R_d sin t_lmy_从＝R_d cos t_lm其中，0.5265＜t_lm＜0.7792，为弧度单位；圆弧段mn方程：x_从＝m+r sin t_mny_从＝n+r cos t_mn其中，0.0912＜t_mn＜1.1331，为弧度单位；摆线段no方程：x_从＝(r₁+r₂)cos(t_no+θ₂)‑R_d cos(t_no+θ₂)y_从＝(r₁+r₂)sin(t_no+θ₂)‑R_d sin(t_no+θ₂)其中，0＜t_no＜0.3629，为弧度单位；圆弧段op方程：x_从＝R_g sin t_opy_从＝R_g cos t_op其中，1.1964＜t_op＜1.9452，为弧度单位；${\theta }_2=\frac{\pi }{4}-\frac{1}{2}arctan\left(\frac{\left(r_1+r_2\right)sin(t_{ab}^2+{\theta }_1)-R_{d}sin(\frac{3}{2}{t}_{ab}^2+{\theta }_1)}{\left(r_1+r_2\right)\cos (t_{ab}^2+{\theta }_1)-R_d\cos (\frac{3}{2}{t}_{ab}^2+{\theta }_1)}\right)$$m=(r_1+r_2)cos(t_{no}^2+{\theta }_2)-R_{g}cos(t_{no}^2+{\theta }_2)-r\sin t_{mn}^1$$n=(r_1+r_2)\sin (t_{no}^2+{\theta }_2)-R_g\sin (t_{no}^2+{\theta }_2)-r\cos t_{mn}^1$上述从动螺杆径向截面的齿型线公式中，x_从和y_从为从动螺杆齿型线任意一点的平面直角坐标，r为圆弧段mn半径，R为圆弧段jkl半径，为主杆摆线段ab的下限值，为从杆摆线段no段的下限值，为从杆圆弧段mn的上限值，r₁为主动螺杆节圆半径，r₂为从动螺杆节圆半径，R_g为从动螺杆根圆半径，R_d为从动螺杆顶圆半径。