做和三叶渐开线转子型线的CAD设计与数控加工

三叶渐开线转子型线的CAD设计与数控加工

编者按：本文利用CAD技术对三叶渐开线转子型线进行修正，利用CAM技术进行建模、自动编程和数控加只准向蓄能器充入氮气工。

一、 引言

罗茨真空泵、罗茨鼓风机要求两同步运转的转子及转子与壳体之间气体泄露量较小，容积利用系数尽可能大，转子要有较好的几何对称性。这些要求是靠转子型线来完成。转子的型线设计有多种方法，其中三叶渐开线转子型线是比较容易绘制的。本文利用CAD/CAM技术对三叶渐开线转子型线进行修正确定合理的加工方法。

二、 三叶渐开线转子的理论型线

1、 绘制三叶渐开线转子型线

利用CAXA软件绘制的三叶渐开线转子型运转SuperTest5测控软件线的理论型线。作图过程如下：

（1）以R为半径，O1、O2 为圆心作两节圆相切于P特别是中间光学系统或重要的机械部件点，t-t是公切线。过P点作直线n-n，与t-t成压力角α（本α=50°）。

（2）以O1、O2为圆心，分别作圆与n-n线相切，得到半径为r的渐开必须指出线基圆。

（3）将节圆的圆周均分六等，等分点分别为b、c、d、e、f、g。由下转子的基圆展开渐开线，通过c点交n-n线于K1点。以P点为圆心，PK1为半径，作圆弧K1JK2，该圆弧为下转子的齿顶圆弧，也是上转子的腰部型线。

（4）由上转子基圆展开渐开线，通过K1点交基圆的切线HI延长线于L2，上转子的齿顶是以I为圆心，I L2为半径的圆弧L1L2。

（5）利用CAD的对称功能，作出全部的型线。

2、 型线分析

渐开线转子的齿顶和腰是同一条圆弧，上下转子中的渐开线是由相同大小的基圆上展开的。从理论上讲，当一个转子旋转时，与另一个转子啮合不会产生干涉。

3、 容积利用系数λ

转子齿顶到转子中心的距离Rm=R+P K1。转子旋转一周扫过的吸气面积Ak等于转子Rm所扫过的面积与转子面积A的差。

容积利用系数λ是转子扫过的吸气面积与扫过的圆面积之比，容积利用系数λ是反应转子的吸气的效率。可以看出，转子面积较小或者转子齿顶到转子中心的距离Rm越大，容积利用系数λ就大。

三、 三叶渐开线转子型线的修正

1、 实例

轴心距为100mm，压力角为50°的三叶渐开线转子理论型线，用CAD软件的查询功能

2、 三叶渐开线转子型线的修正

将压力角α适当减小，齿顶半径PK1适当增大，对型线进行这种修正的目的是为了增大容积利用系数λ，但当α