專利名稱：星輪二次包絡面的計算及加工方法
技術領域：
本發明涉及單螺桿壓縮機嚙合副。尤其是星輪形狀的計算及加工方法。
背景技術：
星輪、螺桿嚙合副是單螺桿壓縮機的關鍵部件，如圖1所示，1為螺桿、2為星輪。星輪的工作面如圖2所示，1為星輪左側面、2為星輪齒頂面、3為星輪右側面；螺桿工作面如圖3所示，1為螺槽左側面、2為螺槽底面、3為螺槽右側面。星輪左側面、齒頂面和右側面分別與螺槽左側面、底面和右側面相嚙合。目前，公知的單螺桿壓縮機的星輪工作面形狀分為兩類(一)與加工螺桿工作面的刀具形狀相同，或者是加工螺桿工作面的刀具沿著其加工軌跡所形成的組合曲面或組合曲線，統稱為一次包絡面；(二)在理論上將加工好的螺桿作為一把刀具，按單螺桿壓縮機規定的配合運動反過來包絡星輪所形成的工作面，稱為二次包絡面。第(二)類星輪工作面(二次包絡面)的加工方法又分為兩種第①種是將刀具做成螺桿的形狀來加工星輪；第②種是將螺桿和星輪放在一起進行磨合，形成二次包絡面。第一類星輪工作面的缺點是螺桿和星輪的接觸線只有一條，因而容易磨損，且除接觸線外，其他地方的間隙較大，造成嚙合副的密封性能較差。第二類星輪工作面的優點是螺桿工作面和星輪工作面之間的間隙很小，以近乎接觸面的形式進行嚙合，嚙合副的密封性能良好。第(二)類星輪工作面的第①種加工方法的缺點是很難制造出一把與螺桿形狀相同的刀具；第②種加工方法的缺點是磨合時間很長，并且在對星輪進行磨合時，螺桿也磨損了，造成嚙合間隙增大。
發明內容
為了克服現有的星輪二次包絡面的加工方法上的不足，本發明利用計算機程序模擬螺桿工作面，按單螺桿壓縮機規定的配合運動來包絡星輪，形成二次包絡面。逐點計算出二次包絡面上各點的坐標，由點連成線，由線生成面。取的點越多，則求出的二次包絡面的精度越高，然后生成加工程序，在數控加工中心上用一把球頭銑刀逐點加工出二次包絡面。
本發明的有益效果是加工效率高，且只需一把刀具，減少了對刀誤差。
圖1是目前公知的單螺桿壓縮機嚙合副，即螺桿和星輪。
圖2是目前公知的星輪工作面示意圖。
圖3是目前公知的螺桿工作面示意圖。
圖4是本發明的星輪二次包絡面的計算示意圖。
具體實施例方式
本發明在星輪一次包絡面上取很多均勻分布的點，假設其中某一點為A。如圖4所示，1為螺桿，2為星輪，3為螺桿工作面，4為星輪一次包絡面，5為星輪一次包絡面上的法線。在星輪一次包絡面(或者其他簡單曲面如平面等)上經過A點的法線(或其他與法線的夾角不等于90°的方向固定的射線)和螺桿工作面有一個交點(假設為B)，根據螺桿工作面和法線的方程等已知條件求出向量AB。按單螺桿壓縮機配合運動的方向和速比旋轉螺桿和星輪，每旋轉一次則求一次向量AB。計算范圍為從星輪上A點剛好嚙入螺桿工作面開始，直到A點離開螺桿工作面為止。然后求出向量AB的模的最小值，那么A點的坐標加上模為最小值時的向量AB的值就是二次包絡面上對應于A點的坐標。旋轉的次數越多，則該點坐標值的精度越高。依次求出二次包絡面上各點的坐標，將各點沿二次包絡面上法線方向向外偏移，偏移值為球頭銑刀的半徑，則形成了球頭銑刀球心的軌跡面。在數控加工中心上按軌跡面移動銑刀，則生成了星輪二次包絡面。
權利要求
單螺桿壓縮機星輪二次包絡面的一種計算和加工方法，其特征是利用計算機程序逐點求出星輪二次包絡面上點的坐標，然后在數控加工中心上逐點加工出星輪二次包絡面。
全文摘要
單螺桿壓縮機星輪二次包絡面的一種計算及加工方法，利用計算機程序在星輪一次包絡面(或者其他簡單曲面如平面等)上取很多均勻分布的點，逐點計算出二次包絡面上對應點的坐標，由點連成線，由線生成面，取的點越多，則求出的二次包絡面的精度越高，然后生成加工程序，在數控加工中心上用一把球頭銑刀逐點加工出二次包絡面。
文檔編號F04C18/16GK1619149SQ20031011142
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月21日 優先權日2003年11月21日
發明者鄒漢華 申請人:鄒漢華