/HSNF940R40ZM三螺桿泵/三螺桿泵

    擺線嚙合三螺桿泵是一種的容積式泵,具有結構緊湊、體積小、流量壓力無脈動、噪聲低、允許較高的轉速、自吸能力強、使用壽長等優點,在工業和國防的許多部門已經得到了廣泛的應用。

    <135>型三螺桿泵是一種標準型的三螺桿泵,中間的主動螺桿與兩邊的從動螺桿均采用螺桿泵找杜工特殊的擺線齒形,如圖1所示。在嚙合過程中形成密封腔,實現泵送目的。在推螺桿泵機械密封找杜工導<135>型三螺桿泵主、從桿型線方程的現有資料中,有解析法、幾何法、矢量代數法等。一般引用文獻給出的型線方程,在此基礎上進行改型設計。本文用嚙合理論推導<135>型三螺桿泵的轉子齒形型線方程及嚙合線方程,以及擺角與張角之間的關系。

    2 基礎理論

    2.1 坐標變換

    在一對互相嚙合的主動輪和從動輪上,建立四個坐標系。其中,O1X1Y1和O2X2Y2為靜坐標系,分別以主動輪和從動輪的中心作為原點,中心距為a;o1x1y1和o2x2y2為動坐標系,仍以主動輪和從動輪的中心作為原點,分別與主、從動輪固聯,并隨其一起旋轉,傳動比為i12。主動輪從起始位置轉過φ1角;與此同時,從動輪從起始位置轉過φ2角,且φ2=φ1/i12;規定逆時針轉角為正,順時針轉角為負。設M點在靜坐標系OiXiYi和動坐標系oixiyi中的徑矢分別為R(i)和r(i)(i=1,2),根據坐標變換[6、7],R(i)和r(i)有對應關系。

    2.1.1動坐標系與靜坐標系之間的變換

    R(*i)=Kφir(*i)(i=1,2)(1)

    r(*i)=K-φiR(i)*(i=1,2)(2)

    其中,旋轉矩陣Kφ=cosφ-si三螺桿泵找杜工nφsinφcosφ

    2.1.2靜坐標系之間的變換

    R(*1)=R(*2)+a i(3)

    式中i———X1軸方向的單位矢量

    2.1.3動坐標系之間的變換

    r(*1)=K-(φ1-φ2)

    r(2)*+aK-φ1i(4)r(*2)=Kφ1-φ2r(1)*-aK-φ2i(5)

    2.2共軛曲線的方程

    根據嚙合理論,若給定主動輪或從動輪的齒型曲線方程,即可推出其共軛曲線方程[6、7]。螺桿泵的轉子型線即分段對應的共軛曲線,。

    兩段粗實線表示主桿和從桿的一對共軛曲線的初始位置C1、C2。在初始位置時,靜坐標系OiXiYi和動坐標系oixiyi(i=1,2)重合。主桿和從桿自初始位置分別轉過φ1和φ2角后,共軛曲線分別到達C1′、C2′(圖3中用虛線表示),兩曲線在初始位置的某對應點M1和M2同時到達接觸位置M′。點M1、M2對原點O1、O2的徑矢分別以R(*1)和R(*2)表示,點M′對原點O1、O2的徑矢分別以R′*(1)和R′(*2)表示。給定主桿或從桿的齒型曲線,如給出從桿上圖C23的共參軛數曲方線程為:

    R(*2)(φ2)=r(*2)(φ2)=x(*2)(φ2)i+y(*2)(φ2)j (6)

    從桿在嚙合點M′處的速度v2為:

    v2=·φ2Kπ/2R′*(2)=·φ2Kπ/2Kφ2r(*2)(7)

    式中·φ2———從桿的角速度主桿在嚙合點M′處的速度v1為:

    v1=·φ1Kπ/2R工業泵找杜工′(*1)=i12·φ2Kπ/2Kφ1r(*1)=i12·φ2Kπ/2(Kφ2r(*2)+ai)(8)

    采用嚙合理論完成了<135>型三螺桿泵轉子齒形型線方程和嚙合線方程的推導,并求證了主、從轉子型線擺角與張角之間的關系。該方法具有普遍性,便于工程技術人員進行螺桿泵轉子型線改型設計及線的設計;推出的擺角與張角之間的關系,可用于轉子截面和具計算。作者已用該方法完成了三螺桿泵轉子齒形修正的其它形式,包括斜棱、圓弧、擺線、漸開線等的方程推導和軟件開發。

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