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：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：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。文档编号F04C2/18GK103195704SQ20131012232公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日发明者黎义斌, 贾琨, 桑小虎, 黄华 申请人:兰州理工大学