恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法

专利名称

：恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法

技术领域

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本发明涉及非接触凸轮泵转子，尤其涉及满足流量恒定凸轮泵转子型线。

背景技术

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目前，凸轮泵广泛应用于食品、药品等的加工过程中，并能输送有一定黏度(或颗粒状)的介质，具有结构简单、对产品的剪切力小以及稳定运输等优点。现阶段转子型线为渐开线、摆线等，齿顶或齿根处一般都是采用圆弧。由于曲线不是一个整体性，在运输介质过程中，尤其是在两段曲线的连接处会发生很大“脉动”现象，既产生了噪声又不能保证介质的平稳恒量的输送。

发明内容

本发明的目的是提供一种恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法。本发明是恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法，凸轮泵转子型线关于对称轴完全对称，其特征在于转子的主体型线采用渐开线(CD)，齿根和齿顶部分由第一圆弧段(AB)、第二圆弧段(EF)构成，过渡曲线是承接渐开线和圆弧的第一高阶曲线(BC)、第二高阶曲线(DE)，五段曲线首尾连接构成转子型线的1/4，根据对称原理得到整个凸轮泵转子的型线。恒定流量的凸轮泵转子型线的生成方法，其步骤为:
(1)确定基圆半径rS，根据转
子啮合原理，应用图形的几何公式推导出齿顶和齿根的第一高阶曲线(BC)、第二高阶曲线(DE)的圆弧半径，在给定的压力角条件下，得到主体渐开线(CD)；
(2)从最优化的角度出发，在圆弧曲线和渐开线衔接处应用一条高阶曲线(BC、DE)，并将各曲线首尾相接。本发明的有益之处是，能够有效地消除噪音、减轻磨损，延长泵的使用寿命。根据输送介质的不同(颗粒的大小)，设计两转子间间隙，使介质安全平稳的输送。

图1是本发明的转子的模型，图2是本发明凸轮泵结构示意图。

具体实施例方式

本发明是恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法，如图1所示，凸轮泵转子型线关于对称轴完全对称，转子的主体型线采用渐开线CD，齿根和齿顶部分由第一圆弧段AB、第二圆弧段EF构成，过渡曲线是承接渐开线和圆弧的第一高阶曲线BC、第二高阶曲线DE，五段曲线首尾连接构成转子型线的1/4，根据对称原理得到整个凸轮泵转子的型线。如图1所示，凸轮泵转子采用二维齿形模型，整个转子型线采用完全对称设计，型线应用渐开线一过渡曲线一圆弧的多段曲线方法，其中过渡曲线为高阶曲线，保证整个曲线平滑过渡。
(I)凸轮泵转子型线自第一点(A)到第二点(B)为齿根圆弧，型线类型为圆弧曲线，其坐标满足下式:

权利要求

1.恒定流量的凸轮泵转子型线，凸轮泵转子型线关于对称轴完全对称，其特征在于转子的主体型线采用渐开线(CD)，齿根和齿顶部分由第一圆弧段(AB)、第二圆弧段(EF)构成，过渡曲线是承接渐开线和圆弧的第一高阶曲线(BC)、第二高阶曲线(DE)，五段曲线首尾连接构成转子型线的1/4，根据对称原理得到整个凸轮泵转子的型线。
2.根据权利要求1所述的恒定流量的凸轮泵转子型线，其特征在于: (O凸轮泵转子型线自第一点(A)到第二点(B)为齿根圆弧，型线类型为圆弧曲线，其坐标满足下式:
3.恒定流量的凸轮泵转子型线的生成方法，其步骤为: (1)确定基圆半径&，根据转子啮合原理，应用图形的几何公式推导出齿顶和齿根的第一高阶曲线(BC)、第二高阶曲线(DE)的圆弧半径，在给定的压力角条件下，得到主体渐开线(CD); (2)从最优化的角度出发，在圆弧曲线和渐开线衔接处应用一条高阶曲线(BC、DE)，并将各曲线首尾相接。

全文摘要

恒定流量的凸轮泵转子型线及其生成方法，转子的主体型线采用渐开线(CD)，齿根和齿顶部分由圆弧段构成(AB、EF)，过渡曲线是承接渐开线和圆弧的一段高阶曲线(BC、DE)，五段曲线首尾连接构成转子型线的1/4，根据对称原理得到整个凸轮泵转子的型线；凸轮泵转子型线的生成方法，其步骤为(1)确定基圆半径，根据转子啮合原理，应用图形的几何公式推导出齿顶和齿根的高阶曲线(BC、DE)的圆弧半径，在给定的压力角条件下，得到主体渐开线(CD)；(2)从最优化的角度出发，在圆弧曲线和渐开线衔接处应用一条高阶曲线(BC、DE)，并将各曲线首尾相接。