一种涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法
技术特征：
1.一种涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，包括：使用通用型线构造涡旋齿的主母线，确定主母线的型线方程；获得以所述主母线的中心对称曲线为副母线；根据所述主母线的型线方程，确定副母线的型线方程；根据所述主母线的型线方程和所述副母线的型线方程，建立齿形相同的动静涡旋齿；根据所述主母线的型线方程，建立齿形不同的动静涡旋齿；对所述齿形相同的动静涡旋齿和所述齿形不同的动静涡旋齿，进行齿头重构，获得齿形相同的动静涡旋齿啮合和齿形不同的动静涡旋齿啮合。
2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，使用通用型线构造涡旋齿的主母线，确定主母线的型线方程，包括：根据公式确定主母线的型线方程g1，其中，rs为偏心半径，rg为涡旋齿中心线的半径,为型线展角，为主母线上任意一点坐标，且c0、c1和c2均为常数。
3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，根据所述主母线的型线方程，确定副母线的型线方程，包括：根据公式确定副母线的型线方程g2，其中，为副母线上任意一点坐标。
4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，根据所述主母线的型线方程和所述副母线的型线方程，建立齿形相同的动静涡旋齿，包括：将主母线向内法向等距副母线向外法向等距主母线向外法向等距副母线向内法向等距获得第一静涡旋齿外壁型线、第一静涡旋齿内壁型线、第一动涡旋齿内壁型线和第一动涡旋齿外壁型线，其中，ror为回转半径；根据所述第一静涡旋齿外壁型线、所述第一静涡旋齿内壁型线、所述第一动涡旋齿内壁型线和所述第一动涡旋齿外壁型线，建立齿形相同的动静涡旋齿。
5.根据权利要求4所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，将主母线向内法向等距副母线向外法向等距主母线向外法向等距副母线向内法向等距获得第一静涡旋齿外壁型线、第一静涡旋齿内壁型线、第一动涡旋齿内壁型线和第一动涡旋齿外壁型线，包括：根据公式获得第一静涡旋齿外壁型线p1、第一静涡旋齿内壁型线p2、第一动涡旋齿内壁型线p3和第一动涡旋齿外壁型线p4，其中，为第一静涡旋齿外壁型线上任意一点坐标，为第一静涡旋齿内壁型线上任意一点坐标，为第一动涡旋齿内壁型线上任意一点坐标，为第一动涡旋齿外壁型线上任意一点坐标。
6.根据权利要求2所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，根据所述主母线的型线方程，建立齿形不同的动静涡旋齿，包括：将主母线作为第二静涡旋齿外壁型线p5；第二动涡旋齿内壁型线与所述第二静涡旋齿外壁型线之间的法向距离为回转半径；根据公式获得第二动涡旋齿内壁型线p6，其中，为第二动涡旋齿内壁型线上任意一点坐标；设置壁厚为t的等壁厚动涡旋齿，其中，t为常数；根据公式获得第二动涡旋齿外壁型线p7，其中，为第二动涡旋齿外壁型线上任意一点坐标，ror为回转半径；第二静涡旋齿内壁型线与所述第二动涡旋齿外壁型线之间的法向距离为回转半径；根据公式获得第二静涡旋齿内壁型线p8，其中，为第二静涡旋齿内壁型线上任意一点坐标；根据所述第二静涡旋齿外壁型线、所述第二动涡旋齿内壁型线、所述第二动涡旋齿外壁型线和所述第二静涡旋齿内壁型线，建立齿形不同的动静涡旋齿。
7.根据权利要求6所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，所述齿头重构的步骤，包括：根据涡旋齿内壁型线与重构圆弧1、外壁型线与重构圆弧2之间满足曲线的连续性条件，以及重构圆弧1和重构圆弧2在任意点处的曲率半径之差等于回转半径，构建重构圆弧1和重构圆弧2，其中，所述重构圆弧1包括静涡旋齿重构圆弧1和动涡旋齿重构圆弧1，所述重构圆弧2包括静涡旋齿重构圆弧2和动涡旋齿重构圆弧2；获得静涡旋齿重构圆弧2和动涡旋齿重构圆弧1的起始角、静涡旋齿重构圆弧1和动涡旋齿重构圆弧2的起始角、静涡旋齿重构圆弧2和动涡旋齿重构圆弧1的法向距离、静涡旋齿重构圆弧1和动涡旋齿重构圆弧2的法向距离、静涡旋齿重构圆弧2和动涡旋齿重构圆弧1的相对角度，以及静涡旋齿重构圆弧1和动涡旋齿重构圆弧2的相对角度，其中，所述起始角为动静涡旋齿的内壁型线的起始角，所述法向距离为动静涡旋齿的型线与修正曲线在连接点处曲率中心的法向距离，所述相对角度为几何曲线对称轴与水平轴的相对角度；根据所述起始角、所述法向距离，以及所述相对角度，获得静涡旋齿重构圆弧1的方程、静涡旋齿重构圆弧2的方程、动涡旋齿重构圆弧1的方程和动涡旋齿重构圆弧2的方程；根据所述静涡旋齿重构圆弧1的方程、所述静涡旋齿重构圆弧2的方程、所述动涡旋齿重构圆弧1的方程和所述动涡旋齿重构圆弧2的方程，进行所述齿头重构。
8.根据权利要求7所述的涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，其特征在于，根据所述起始角、所述法向距离，以及所述相对角度，获得静涡旋齿重构圆弧1的方程、静涡旋齿重构圆弧2的方程、动涡旋齿重构圆弧1的方程和动涡旋齿重构圆弧2的方程，包括：根据公式
技术总结
本发明提供一种涡旋压缩机变壁厚涡旋齿设计方法，涉及压缩机技术领域。所述方法包括：使用通用型线构造涡旋齿的主母线，确定主母线的型线方程；获得以主母线的中心对称曲线为副母线；根据主母线的型线方程，确定副母线的型线方程；根据所述主母线的型线方程和所述副母线的型线方程，建立齿形相同的动静涡旋齿；根据所述主母线的型线方程，建立齿形不同的动静涡旋齿；对所述齿形相同的动静涡旋齿和所述齿形不同的动静涡旋齿，进行齿头重构，获得齿形相同的动静涡旋齿啮合和齿形不同的动静涡旋齿啮合。根据本发明，可仅采用一条通用型线设计出新的变壁厚涡旋齿，同时建立齿形相同和齿形不同的动静涡旋齿，丰富了现有变壁厚涡旋齿的种类。
技术研发人员：侯才生,丁鹏飞,虎晓春,付亚龙,张祥
受保护的技术使用者：宁夏大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26
技术研发人员：侯才生,丁鹏飞,虎晓春,付亚龙,张祥
技术所有人：宁夏大学
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