專利名稱：旋葉式壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車空調(diào)的旋葉式壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：
中國發(fā)明專利號為200510057059.5，其發(fā)明名稱為“旋葉式壓縮機(jī)”包括定子，轉(zhuǎn)子，葉片，前、后端蓋。它解決了偏置式葉片的圓形定子旋葉式壓縮機(jī)的葉片型線設(shè)計問題，但其葉片型線設(shè)計僅局限于圓形定子旋葉式壓縮機(jī)，不能應(yīng)用到任意非圓形定子的旋葉式壓縮機(jī)。由于圓形定子旋葉式壓縮機(jī)的壓力腔不對稱分布，使得定子的受力不能自成平衡。目前，廣泛采用的是具有對稱腔的非圓形定子的旋葉式壓縮機(jī)，如簡諧定子等。到目前為止，對非圓形定子旋葉式壓縮機(jī)葉片頭部型線參數(shù)的確定還處于探索之中，現(xiàn)行辦法是試取某參數(shù)后，加工葉片后作較長時間的磨損運(yùn)行試驗，最后由測量數(shù)據(jù)經(jīng)擬合得到與定子型線相匹配的葉片型線，所做葉片型線費(fèi)時費(fèi)事，存在誤差，且周期較長。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種旋葉式壓縮機(jī)，不但能降低該壓縮機(jī)的摩擦功耗損失，防止定子內(nèi)壁型線損傷，提高工作可靠性，葉片磨損均勻；而且對該壓縮機(jī)的任意定子型線，均能獲得與之匹配的葉片頭部型線，縮短生產(chǎn)周期，易于加工制造。
本發(fā)明是在現(xiàn)有的旋葉式壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上，對該壓縮機(jī)的葉片頭部型線進(jìn)行改進(jìn)。
葉片頭部型線設(shè)計原理是不管是圓形定子，還是非圓形定子，當(dāng)旋葉式壓縮機(jī)工作時，在一葉片完成一次吸、排氣的過程中，葉片頭部型線與定子內(nèi)壁在嚙合點(diǎn)處的的公法線與葉片中心線所成的夾角γ隨定子轉(zhuǎn)角在夾角γ的最大后角γmax和最小前角γmin之間變化而變化，利用最大后角γmax和最小前角γmin并根據(jù)旋葉式壓縮機(jī)已有參數(shù)，分別確定主圓弧，前、后段修正圓弧的圓心和半徑，以主圓弧，前、后段修正圓弧形成葉片頭部型線。
根據(jù)本發(fā)明所述的葉片頭部型線設(shè)計原理，為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 本發(fā)明包括包括定子，轉(zhuǎn)子，葉片，前、后端蓋；所述每一葉片頭部型線包括主圓弧型線，前、后段修正圓弧型線；主圓弧型線是以O(shè)P點(diǎn)為圓心，以R0為半徑的主圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成的，主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1對應(yīng)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中葉片與定子型線在嚙合處的公法線與葉片厚度中心線的夾角γ為最小前角γmin和最大后角γmax時的嚙合點(diǎn)，分別以主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1為圓心，以主圓弧的半徑R0為半徑的圓弧交點(diǎn)為主圓弧的圓心OP，以主圓弧的圓心OP為原點(diǎn)，以過原點(diǎn)OP，并與葉片厚度的中心線平行的直線為縱坐標(biāo)軸y，以過原點(diǎn)OP，并與縱坐標(biāo)軸y垂直的直線為橫坐標(biāo)軸x建立直角坐標(biāo)系，主圓弧的的圓心OP到葉片厚度中心線的橫坐標(biāo)為xp；前、后段修正圓弧型線分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成的，前、后段修正圓弧的圓心O2、O1分別位于主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1與主圓弧圓心OP的連線上，前、后段修正圓弧的圓心O2、O1分別到主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1的距離為R2、R1，前、后段修正圓弧的一端分別主圓弧的前、后端內(nèi)切于J2、J1點(diǎn)，前、后段修正圓弧的另一端分別與葉片頭部前后端端面相切于Q2、Q1點(diǎn)； 主圓弧半徑 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)] 其中 B1-葉片厚度中心線到主圓弧型線的后端端點(diǎn)J1的厚度； B2-葉片厚度中心線到主圓弧型線的前端端點(diǎn)J2的厚度； η-主圓弧兩個端點(diǎn)J2、J1的連線與過主圓弧的J2端點(diǎn)并與橫坐標(biāo)軸x平行的直線之間的夾角； η＝(γmax+γmin)/2 γmax-主圓弧的后端點(diǎn)J1與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的后端點(diǎn)J1并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最大值，，簡稱主圓弧的最大后角； γmin-主圓弧的前端點(diǎn)J2與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的前端點(diǎn)J2并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最小值，，簡稱主圓弧的最小前角； 主圓弧的最大后角γmax與主圓弧的最小前角γmin通過葉片與定子型線的嚙合位置公法線與葉片厚度中心線的夾角γ的方程式求得 γ＝tan-1ρ’/ρ+sin-1 l/ρ 上式中 定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按逆時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為正，定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按順時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為負(fù)， ρ’＝dρ/dθ， ρ-極坐標(biāo)系下的定子型線方程式， ρ＝ρ(θ) θ-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角， 求最大后角γmax時，l＝e+B1， 求最小前角γmax時，l＝e-B2， e-葉片厚度中心線相對轉(zhuǎn)子軸心的偏心距， ξ-主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1分別與主圓弧的的圓心OP的連線之間的夾角， ξ＝γmax-γmin， J1點(diǎn)的坐標(biāo) xj1＝R0 sin γmax，yj1＝R0 cosγmax， J2點(diǎn)的坐標(biāo) xj2＝R0 sinγmin，yj2＝R0 cosγmin， 圓心OP到葉片中心線的距離 xp＝xj1-B1＝R0 sinγmax-B1； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmax]， Xp1-J1點(diǎn)距葉片后端端面的距離，xp1＝0.5B-B1，B-葉片厚度，切點(diǎn)Q1的坐標(biāo) xQ1＝(R0-R1)sinγmax+R1，yQ1＝(R0-R1)cosγmax， 圓心O1的坐標(biāo) XO1＝(R0-R1)sinγmax，yQ1＝(R0-R1)cosγmax， 前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]， Xp2-J2點(diǎn)距葉片前端端面的距離，xp2＝0.5B-B2， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo) xQ2＝(R0-R2)sinγmin-R2，yQ2＝(R0-R2)cosγmin， 圓心O2的坐標(biāo) XO2＝(R0-R2)sinγmin，yQ2＝(R0-R2)cosγmin。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果 旋葉式壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，葉片頭部型線與定子內(nèi)壁具有沿整個葉片主圓弧型線均勻地相對滑動且磨損均勻。
葉片與定子內(nèi)壁嚙合過程中，當(dāng)葉片后端部位與定子內(nèi)壁嚙合時，葉片處于低壓區(qū)，此時，葉片前端與定子內(nèi)壁有一定的間隙，低壓氣體力對葉片的作用不足以使葉片向葉片槽內(nèi)縮進(jìn)，該油楔形間隙以利于形成油膜，改善潤滑狀況；葉片頭部前端部位與定子內(nèi)壁嚙合時，葉片處于高壓區(qū)，葉片后端的間隙位于次高壓區(qū)，因此防止了高壓氣體力對葉片的作用，使葉片向槽內(nèi)縮進(jìn)，提高了葉片頭部與定子內(nèi)壁密封的可靠性。
主圓弧型線和前、后段修正圓弧型線光滑連接，使葉片與定子內(nèi)壁嚙合時，不成刀刃狀，并形成一定的油楔，更有利于形成油膜和改進(jìn)潤滑狀況，減小摩擦功耗損失，提高機(jī)械效率。
葉片頭部具有最簡單的型線形狀，易于機(jī)械加工制造，省時省事，縮短了生產(chǎn)周期。
該壓縮機(jī)的任意定子型線，均能獲得與之匹配的葉片頭部型線。



圖1為在一葉片頭部的主視圖， 圖2為在一葉片的厚度上建立直角坐標(biāo)系后的葉片頭部的主視圖， 圖3為在一葉片的厚度上建立直角坐標(biāo)系后的葉片頭部的主圓弧型線的主視圖， 圖4為單腔旋葉式壓縮機(jī)去掉一端蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖5為雙腔旋葉式壓縮機(jī)去掉一端蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖6為三腔旋葉式壓縮機(jī)去掉一端蓋后的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖7為葉片頭部型線與定子內(nèi)壁在嚙合點(diǎn)以圓弧作為葉片主型線的原理示意圖， 圖8為三腔旋葉式壓縮機(jī)以圓弧作為葉片主型線的原理示意圖， 圖9為單腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部上的主圓弧的極角位置示意圖， 圖10為雙腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部上的主圓弧的極角位置示意圖， 圖11為三腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部上的主圓弧的極角位置示意圖，， 圖12為葉片頭部型線與定子內(nèi)壁在嚙合點(diǎn)處的的公法線與葉片中心線所成的夾角γ等的示意圖， 圖13為三腔旋葉式壓縮機(jī)幾何結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖3中 α-主圓弧兩個端點(diǎn)的連線與主圓弧任意一個端點(diǎn)與主圓弧圓心的連線所成夾角。
在圖4至圖6中 1、葉片 2、轉(zhuǎn)軸 3、排氣口 4、吸氣口 5、葉片槽 在圖12中 n-n-葉片與定子型線在嚙合點(diǎn)m處的公法線， 在圖13中 α-三腔旋葉式壓縮機(jī)中第一型腔和與第一型腔相鄰的第二型腔中心線之間的夾角， β-三腔旋葉式壓縮機(jī)中第二型腔和與第二型腔相鄰的第三型腔中心線之間的夾角， L1-定子型線上的第一線段， L2-定子型線上的第二線段， L3-定子型線上的第三線段， R-任意一腔的定子圓弧半徑， r-轉(zhuǎn)子半徑， O’-任意一腔的定子圓弧的圓心， O-三腔旋葉式壓縮機(jī)的中心， d-O’與O的距離， x-橫坐標(biāo)軸， y-縱坐標(biāo)軸。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明包括定子，轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子軸，葉片，前、后端蓋。所述葉片頭部型線由主圓弧，前、后段修正圓弧沿葉片厚度方向形成。
設(shè)計主圓弧，前、后段修正圓弧 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)] 其中 B1-葉片厚度中心線到主圓弧型線的后端端點(diǎn)J1的厚度； B2-葉片厚度中心線到主圓弧型線的前端端點(diǎn)J2的厚度； η-主圓弧兩個端點(diǎn)J2、J1的連線與過主圓弧的J2端點(diǎn)并與橫坐標(biāo)軸x平行的直線之間的夾角； η＝(γmax+γmin)/2 γmax-主圓弧的后端點(diǎn)J1與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的后端點(diǎn)J1并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最大值，簡稱主圓弧的最大后角； γmin-主圓弧的前端點(diǎn)J2與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的前端點(diǎn)J2并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最小值，簡稱主圓弧的最小前角； 主圓弧的最大后角γmax與主圓弧的最小前角γmin通過葉片與定子型線的極限嚙合位置時的方程式求得 γ＝tan-1ρ’/ρ+sin-1 l/ρ 上式中 定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按逆時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度的中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為正，定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按順時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度的中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為負(fù)， ρ’＝dρ/dθ， ρ-極坐標(biāo)系下的定子型線方程式，ρ＝ρ(θ) 求最大后角γmax時，l＝e+B1， 求最小前角γmax時，l＝e-B2， e-葉片厚度的中心線相對轉(zhuǎn)子軸心的偏心距， 對多段函數(shù)構(gòu)成的定子型線，分別在每段函數(shù)的定義域內(nèi)求得其相應(yīng)的最大值及最小值，然后進(jìn)行比較，選擇全部最大值及最小值中的最大值和最小值作為最大后角γmax和最小前角γmin。
對由單一函數(shù)構(gòu)成的定子型線，求最大后角γmax和最小前角γmin的過程 由方程式γ＝tan-1 ρ’/ρ+sin-1 l/ρ中的γ對θ求導(dǎo) dγ/dθ＝1/(1+ρ’)×[ρ×ρ”]/ρ2-(l×ρ’)/[ρ2-(l/ρ)2] ρ”＝d2ρ/dθ2 令dγ/dθ＝0，根據(jù)所給出的定子型線方程式，求出γ取極值時對應(yīng)的θ值，代入方程式γ＝tan-1 ρ’/ρ+sin-1 l/ρ，求得最大后角γmax和最小前角γmin。
ξ-主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1分別與主圓弧的的圓心OP的連線之間的夾角， ξ＝γmax-γmin， J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝R0 sinγmax，yj1＝R0 cos γmax， J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝R0 sin γmin，yj2＝R0 cosγmin， 圓心OP到葉片中心線的距離 xp＝xj1-B1＝R0 sinγmax-B1； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmax]， Xp1-J1點(diǎn)距葉片后端端面的距離， xp1＝0.5B-B1， B-葉片厚度， 切點(diǎn)Q1的坐標(biāo) xQ1＝(R0-R1)sinγmax+R1，yQ1＝(R0-R1)cosγmax， 圓心O1的坐標(biāo) XO1＝(R0-R1)sinγmax， yQ1＝(R0-R1)cosγmax， 前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]， Xp2-J2點(diǎn)距葉片前端端面的距離，xp2＝0.5B-B2， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo) xQ2＝(R0-R2)sinγmin-R2，yQ2＝(R0-R2)cosγmin， 圓心O2的坐標(biāo) XO2＝(R0-R2)sinγmin，yQ2＝(R0-R2)cosγmin。
實(shí)施例1 單腔旋葉式壓縮機(jī)。其配置參數(shù)如下 定子型線為圓心距原點(diǎn)偏距為10mm的圓。
定子參數(shù) 定子半徑R＝50mm， 定子型線方程式，ρ＝10 cosθ+10(cos2θ+24)1/2， 葉片參數(shù) 葉片厚度B＝5mm，B1＝2.25mm，B2＝2.20mm，e＝9.5mm， 轉(zhuǎn)子半徑r＝40mm， 主圓弧半徑 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝9.1013mm， 其中 γmax＝25.7831°，γmin＝-3.0940°， η＝(γmax+γmin)/2＝[25.7831°+(-3.0940°)]＝22.6891°， ξ＝γmax-γmin＝[25.7831°-(-3.0940°)]＝28.8771°， J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝3.9588mm，yj1＝8.1953mm， J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-0.4912mm，yj2＝9.0881mm， 圓心OP到葉片中心線的距離xp＝1.7088mm； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmin]＝0.4425mm Xp1＝0.5B-B1＝0.25mm，B-葉片厚度，B＝5mm， 切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)xQ1＝4.2088mm，yQ1＝7.7969mm， 后段修正圓弧圓心O1的坐標(biāo)XO1＝3.7663mm，yO1＝7.7969mm， 前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.3171mm，xp2＝0.5B-B2＝0.3mm， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-0.7912mm，yQ2＝8.7714mm， 前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-0.4741mm，yO2＝8.7714mm。
實(shí)施例2 雙腔旋葉式壓縮機(jī)。其配置參數(shù)如下 定子型線為簡諧型線ρ＝r+(R-r)sin2θ， 定子參數(shù) 長軸半徑a＝35mm，短軸半徑b＝25mm 定子型線方程式，ρ＝25+10 sin2θ 葉片參數(shù) 葉片厚度B＝4mm，B1＝1.8mm，B2＝1.8mm，e＝7mm， 轉(zhuǎn)子半徑r＝25mm， 主圓弧半徑 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝4.8593mm， 其中 γmax＝36.5001°，γmin＝-8.4943， η＝(γmax+γmin)/2＝[36.5001°+(-8.4943°)]＝28.0058°， ξ＝γmax-γmin＝[36.5001°-(-8.4943°)]＝44.9944°， J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝2.8905mm，yj1＝3.9062mm， J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-0.7095mm，yj2＝4.8073mm， 圓心OP到葉片中心線的距離xp＝1.0839mm； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmin]＝0.4936mm Xp1＝0.5B-B1＝0.2mm，B-葉片厚度，B＝4mm， 切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)xQ1＝3.0905mm，yQ1＝3.5094mm， 后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝2.5968mm，yO1＝3.5094mm， 前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.2342mm，xp2＝0.5B-B2＝0.2mm， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-0.9095mm，，yQ2＝4.5756mm， 前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-0.6753mm，，yO2＝4.5756mm。
實(shí)施例3 雙腔旋葉式壓縮機(jī)。其配置參數(shù)如下 定子型線為簡諧型線ρ＝r+(R-r)sin2θ， 定子參數(shù) 長軸半徑R＝40mm，短軸半徑r＝30mm 定子型線方程式，ρ＝30+10 sin2θ 葉片參數(shù) 葉片厚度B＝4mm，B1＝1.85mm，B2＝1.75mm，e＝13mm， 轉(zhuǎn)子半徑r＝30mm， 主圓弧半徑 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝5.7700mm， 其中 γmax＝42.2696°，γmin＝2.7916°， η＝(γmax+γmin)/2＝[42.2696°+(2.7916°)]＝45.0612°， ξ＝γmax-γmin＝[42.2696°-2.7916°]＝39.4780°， J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝3.8810mm，yj1＝4.2697mm， J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝0.2810mm，yj2＝5.7632mm， 圓心OP到葉片中心線的距離xp＝2.0310mm； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmin]＝0.4852mm Xp1＝0.5B-B1＝0.15mm，B-葉片厚度，B＝4mm， 切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)xQ1＝4.0310mm，yQ1＝3.9307mm， 后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝3.5728mm，yO1＝3.9307mm， 前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.2384mm，xp2＝0.5B-B2＝0.25mm， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝0.0310mm，yQ2＝5.250mm， 前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝0.2694mm，yO2＝5.5250mm。
實(shí)施例4 三腔旋葉式壓縮機(jī)。其配置參數(shù)如下 三腔旋葉式壓縮機(jī)有三個互成120°分布的三個對稱型腔，定子型線為線段L1、L2、L3分別與半徑為R的三個圓弧相切。各腔型線旋轉(zhuǎn)到與y軸對稱時具有相同的方程式。
定子參數(shù) 定子圓弧半徑R＝10mm，定子圓弧中心O’到定子中心的距離d＝20mm， 葉片參數(shù) 葉片厚度B＝4mm，B1＝1.8mm，B2＝1.8mm，e＝7mm， 轉(zhuǎn)子半徑r＝20mm， 定子型線方程式
主圓弧半徑 R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝2.6431mm， 其中 γmax＝60.3210°，γmin＝-29.5532°， η＝(γmax+γmin)/2＝[60.3210°+(-29.5532°)]＝30.7678°， ξ＝γmax-γmin＝[60.3210°-(-29.5532°)]＝89.8742°， J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝2.2963mm，yj1＝1.3087mm， J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-1.3037mm，yj2＝2.2992mm， 圓心OP到葉片中心線的距離xp＝0.4963mm； 后段修正圓弧半徑 R1＝xp1/[1-sinγmin]＝1.5245mm Xp1＝0.5B-B1＝0.2mm，B-葉片厚度，B＝4mm， 切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)xQ1＝2.4963mm，yQ1＝0.5538mm，后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝0.9718mm，yO1＝0.5538mm，前段修正圓弧半徑 R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.3947mm，xp2＝0.5B-B2＝0.2mm， 切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-1.5037mm，yQ2＝1.9559mm， 前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-1.1090mm，yO2＝1.9559mm。
權(quán)利要求
1.一種旋葉式壓縮機(jī)，包括定子，轉(zhuǎn)子，葉片，前、后端蓋；其特征在于所述每一葉片頭部型線包括主圓弧型線，前、后段修正圓弧型線；主圓弧型線是以O(shè)P點(diǎn)為圓心，以R0為半徑的主圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成的，主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1對應(yīng)轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動過程中葉片與定子型線在嚙合處的公法線與葉片厚度的中心線的夾角γ為最小前角γmin和最大后角γmax時的嚙合點(diǎn)，分別以主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1為圓心，以主圓弧的半徑R0為半徑的圓弧交點(diǎn)為主圓弧的圓心OP，以主圓弧的圓心OP為原點(diǎn)，以過原點(diǎn)OP，并與葉片厚度的中心線平行的直線為縱坐標(biāo)軸y，以過原點(diǎn)OP，并與縱坐標(biāo)軸y垂直的直線為橫坐標(biāo)軸x建立直角坐標(biāo)系，主圓弧的的圓心OP到葉片厚度方的中心線的橫坐標(biāo)為xp；前、后段修正圓弧型線分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成的，前、后段修正圓弧的圓心O2、O1分別位于主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1與主圓弧圓心OP的連線上，前、后段修正圓弧的圓心O2、O1分別到主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1的距離為R2、R1，前、后段修正圓弧的一端分別主圓弧型線的前、后端內(nèi)切于J2、J1點(diǎn)，前、后段修正圓弧的另一端分別與葉片頭部前、后端端面相切于Q2、Q1點(diǎn)；
主圓弧半徑
R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]
其中
B1-葉片厚度中心線到主圓弧型線的后端端點(diǎn)J1的厚度；
B2-葉片厚度中心線到主圓弧型線的前端端點(diǎn)J2的厚度；
η-主圓弧兩個端點(diǎn)J2、J1的連線與過主圓弧的J2端點(diǎn)并與橫坐標(biāo)軸x平行的直線之間的夾角；
η＝(γmax+γmin)/2
γmax-主圓弧的后端點(diǎn)J1與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的后端點(diǎn)J1并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最大值，簡稱主圓弧的最大后角；
γmin-主圓弧的前端點(diǎn)J2與主圓弧的圓心OP的連線和過主圓弧的前端點(diǎn)J2并與縱坐標(biāo)軸y平行的直線之間的夾角的最小值，簡稱主圓弧的最小前角；主圓弧的最大后角γmax與主圓弧的最小前角γmin通過葉片與定子型線的嚙合位置公法線與葉片厚度中心線的夾角γ的方程式求得
γ＝tan-1ρ′/ρ+sin-1 l/ρ
上式中
定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按逆時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度的中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為正，定子與葉片的嚙合點(diǎn)的公法線繞嚙合點(diǎn)按順時針轉(zhuǎn)動到與葉片厚度的中心線平行時的轉(zhuǎn)角γ為負(fù)，
ρ’＝dρ/dθ，
ρ-極坐標(biāo)系下的定子型線方程式，ρ＝ρ(θ)
θ-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角，
求最大后角γmax時，l＝e+B1，
求最小前角γmax時，l＝e-B2，
e-葉片厚度中心線相對轉(zhuǎn)子軸心的偏心距，
ξ-主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1分別與主圓弧的的圓心OP的連線之間的夾角，
ξ＝γmax-γmin，
J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝R0 sinγmax，yj1＝R0 cosγmax，
J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝R0 sinγmin，yj2＝R0 cosγmin，
圓心OP到葉片中心線的距離xp＝xj1-B1＝R0 sinγmax-B1；
后段修正圓弧半徑
R1＝xp1/[1-sinγmax]，
Xp1-J1點(diǎn)距葉片后端端面的距離，xp1＝0.5B-B1，B-葉片厚度，
切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)
xQ1＝(R0-R1)sinγmax+R1，yQ1＝(R0-R1)cosγ...，
圓心O1的坐標(biāo)
X01＝(R0-R1)sinγmax，yQ1＝(R0-R1)cosγmin，
前段修正圓弧半徑
R2＝xp2/[1+sinγmin]，
Xp2-J2點(diǎn)距葉片前端端面的距離，xp2＝0.5B-B2，
切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)
xQ2＝(R0-R2)sinγmin-R2，yQ2＝(R0-R2)cosγmin，
圓心O2的坐標(biāo)
XO2＝(R0-R2)sinγmin，yQ2＝(R0-R2)cosγmin。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋葉式壓縮機(jī)，其特征在于單腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部型線由以圓心為Op、半徑為R0的主圓弧，分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的前、后段修正圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成
主圓弧半徑
R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝9.1013mm，
其中
B1＝2.25mm，B2＝2.20mm，γmax＝25.7831°，γmin＝-3.0940°，
η＝(γmax+γmin)/2＝[25.7831°+(-3.0940°)]＝22.6891°，
ξ＝γmax-γmin＝[25.7831°-(-3.0940°)]＝28.8771°，
J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝3.9588mm，yj1＝8.1953mm，
J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-0.4912mm，yj2＝9.0881mm，
圓心OP到葉片中心線的距離xp＝1.7088mm；
后段修正圓弧半徑
R1＝Xp1/[1-sinγmin]＝0.4425mm
Xp1＝0.5B-B1＝0.25mm，B-葉片厚度，B＝5mm，
切點(diǎn)Q1的坐標(biāo)xQ1＝4.2088mm，yQ1＝7.7969mm，
后段修正圓弧圓心O1的坐標(biāo)XO1＝3.7663mm，yO1＝7.7969mm，
前段修正圓弧半徑
R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.3171mm，xp2＝0.5B-B2＝0.3mm，
切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-0.7912mm，yQ2＝8.7714mm，
前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-0.4741mm，yO2＝8.7714mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋葉式壓縮機(jī)，其特征在于雙腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部型線由以圓心為Op、半徑為R0的主圓弧，分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的前、后段修正圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成
主圓弧半徑
R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝4.8593mm，
其中
B1＝B2＝1.8mm，γmax＝36.5001°，γmin＝-8.4943°，
η＝(γmax+γmin)/2＝[36.5001°+(-8.4943°)]＝28.0058°，
ξ＝γmax-γmin＝[36.5001°-(-8.4943°)]＝44.9944°，
J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝2.8905mm，yj1＝3.9062mm，
J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-0.7095mm，yj2＝4.8073mm，
圓心OP到葉片中心線的距離xp＝1.0839mm；
后段修正圓弧半徑
R1＝xp1/[1-sinγmin]＝0.4936mm
Xp1＝0.5B-B1＝0.2mm，B-葉片厚度，B＝4mm，
切點(diǎn)Q1的坐標(biāo) xQ1＝3.0905mm，yQ1＝3.5094mm，
后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝2.5968mm，yO1＝3.5094mm，
前段修正圓弧半徑
R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.2342mm，xp2＝0.5B-B2＝0.2mm，
切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-0.9095mm，yQ2＝4.5756mm，
前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-0.6753mm，yO2＝4.5756mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋葉式壓縮機(jī)，其特征在于雙腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部型線由以圓心為Op、半徑為RO的主圓弧，分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的前、后段修正圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成
主圓弧半徑
R0＝(B1+B2)/[2cosηsin°(ξ/2)]＝5.7700mm，
其中
B1＝1.85mm，B2＝1.75mm，γmax＝42.2696°，γmin＝2.7916°，
η＝(γmax+γmin)/2＝[42.2696°+(2.7916°)]＝45.0612°，
ξ＝γmax-γmin＝[42.2696°-2.7916°]＝39.4780°，
J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝3.8810mm，yj1＝4.2697mm，
J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝0.2810mm，yj2＝5.7632mm，
圓心OP到葉片中心線的距離xp＝2.0310mm；
后段修正圓弧半徑
R1＝xp1/[1-sinγmin]＝0.4852mm
Xp1＝0.5B-B1＝0.15mm，B-葉片厚度，B＝4mm，
切點(diǎn)Q1的坐標(biāo) xQ1＝4.0310mm，yQ1＝3.9307mm，
后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝3.5728mm，yO1＝3.9307mm，
前段修正圓弧半徑
R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.2384mm，xp2＝0.5B-B2＝0.25mm，
切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝0.0310mm，yQ2＝5.250mm，
前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝0.6294mm，yO2＝5.5250mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋葉式壓縮機(jī)，其特征在于三腔旋葉式壓縮機(jī)的葉片頭部型線由以圓心為Op、半徑為R0的主圓弧，分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的前、后段修正圓弧沿葉片頭部的厚度方向形成
主圓弧半徑
R0＝(B1+B2)/[2cosηsin(ξ/2)]＝2.6431mm，
其中
B1＝1.8mm，B2＝1.8mm，γmax＝60.3210°，γmin＝-29.5532°，
η＝(γmax+γmin)/2＝[60.3210°+(-29.5532°)]＝30.7678°，
ξ＝γmax-γmin＝[60.3210°-(-29.5532°)]＝89.8742°，
J1點(diǎn)的坐標(biāo)xj1＝2.2963mm，yj1＝1.3087mm，
J2點(diǎn)的坐標(biāo)xj2＝-1.3037mm，yj2＝2.2992mm，
圓心OP到葉片中心線的距離xp＝0.4963mm；
后段修正圓弧半徑
R1＝xp1/[1-sinγmin]＝1.5245mm
Xp1＝0.5B-B1＝0.2mm，B-葉片厚度，B＝4mm，
切點(diǎn)Q1的坐標(biāo) xQ1＝2.4963mm，yQ1＝0.5538mm，
后段修正圓弧 圓心O1的坐標(biāo)XO1＝0.9718mm，yO1＝0.5538mm，
前段修正圓弧半徑
R2＝xp2/[1+sinγmin]＝0.3947mm，xp2＝0.5B-B2＝0.2mm，
切點(diǎn)Q2的坐標(biāo)xQ2＝-1.5037mm，yQ2＝1.9559mm，
前段修正圓弧圓心O2的坐標(biāo)XO2＝-1.1090mm，yO2＝1.9559mm。
全文摘要
一種旋葉式壓縮機(jī)涉及汽車空調(diào)的旋葉式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)包括定子，轉(zhuǎn)子，葉片，前、后端蓋。所述每一葉片頭部型線包括以O(shè)P點(diǎn)為圓心，以R0為半徑的主圓弧形成的主圓弧型線，主圓弧的前、后端點(diǎn)J2、J1對應(yīng)葉片與定子型線在嚙合處的公法線與葉片厚度中心線的夾角的極值點(diǎn)；分別以O(shè)2、O1為圓心，以R2、R1為半徑的圓弧形成的前、后段修正圓弧型線，前、后段修正圓弧的一端分別主圓弧的前、后端內(nèi)切于J2、J1點(diǎn)，前、后段修正圓弧的另一端分別與葉片頭部前后端端面相切于Q2、Q1點(diǎn)。本發(fā)明能降低該壓縮機(jī)的摩擦功耗，提高其容積效率；縮短生產(chǎn)周期，易于加工制造，對該壓縮機(jī)的任意定子型線，均能獲得與之匹配的葉片型線。
文檔編號F04C29/00GK101782071SQ20101004210
公開日2010年7月21日 申請日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者宋立權(quán), 李智成, 趙學(xué)科 申請人:重慶大學(xué)