羅茨鼓風機葉輪漸開線的計算公式：一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置的制造方法

　　一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置的制造方法

　　【技術領域】

　　[0001]本實用新型涉及一種鼓風機葉輪加工設備，特別是一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置。

　　【背景技術】

　　[0002]羅茨鼓風機葉輪漸開線的加工方法有:數控刨床、數控銑床等，無論采用何種加工方法，精確分度是保證葉輪漸開線加工質量的必要條件之一，市場上的標準產品精密分度頭大都只能解決精確等分問題，對漸開線的精確加工應用性不強，需要提供一個專門的分度裝置來輔助精加工葉輪的漸開線。

　　【發明內容】

　　[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種羅茨鼓風機葉輪加工分度裝置，它既能確保葉輪漸開線的加工精度，又具有結構簡單、操作方便、減少勞動強度和難度、實用性較強的優點。

　　[0004]本實用新型的技術方案是:一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，從左至右包括分度軸、支撐座、分度盤、控制部分、安裝板，所述控制部分包括調節機構和鎖緊機構，所述分度軸的左端依次從支撐座、控制部分中穿過，并被軸承限制在控制部分的左側面上，所述分度軸位于支撐座寬度方向上的中間位置處，分度軸的右端上設有一段螺紋，螺紋上設有鎖緊螺母；所述調節機構與鎖緊機構分別用于控制分度軸；所述支撐座與分度盤活動連接，分度盤為圓形結構，所述分度盤上半部分上設有三個第一凹槽，三個第一凹槽所組成的弧線的弧度與葉輪漸開線的弧度相同，中間的一個第一凹槽的延長線與支撐座垂直，并與分度軸相交。

　　[0005]本實用新型進一步的技術方案是:所述三個第一凹槽分別處于漸開線弧度的兩個端點和一個中間位置。

　　[0006]進一步，所述調節機構上設有調節手柄，調節手柄呈“L”形結構，調節手柄的手持部設有橡膠套。

　　[0007]進一步，所述安裝板底部設有帶有螺栓組件的第一安裝孔，所述安裝板的中部設有第二凹槽，安裝板的上端設有兩個對稱放置的吊環。

　　[0008]進一步，所述安裝板的主體呈“L”形結構，“L”形結構的缺口方向向左，安裝板的“ L ”形缺口內設有兩對加固筋。

　　[0009]進一步，所述支撐座的左側面上設有一排第二安裝孔。

　　[0010]進一步，所述支撐座的上表面采用靜摩擦系數較大的材料制成。

　　[0011]本實用新型與現有技術相比具有如下特點:本實用新型提供的羅茨鼓風機葉輪加工分度裝置可指導對葉輪漸開線進行精確加工，大大提高了葉輪漸開線的加工精度，并且結構簡單，操作方便，進而可大大減少勞動強度和難度，具有較強的實用性。

　　【附圖說明】

　　[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。

　　【具體實施方式】

　　[0013]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的詳細結構作進一步描述。

　　[0014]如附圖所示:一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，從左至右包括分度軸9、支撐座8、分度盤7、控制部分3、安裝板I，控制部分3包括調節機構4和鎖緊機構13，調節機構4上設有調節手柄5，調節手柄5方便操作人員操作調節機構4，調節手柄5呈“L”形結構，調節手柄5的手持部設有橡膠套6，橡膠套6既可防滑，又可保護操作人員的手部，調節機構4與鎖緊機構13分別用于控制分度軸9。

　　[0015]分度軸9的左端依次從支撐座7、控制部分3中穿過，并被軸承12限制在控制部分3的左側面上，分度軸9位于支撐座7寬度方向上的中間位置處，分度軸9的右端上設有一段螺紋10，螺紋10上設有鎖緊螺母11 ;支撐座7與分度盤8活動連接，使支撐座7可以繞分度盤8進行一定角度內的轉動。

　　[0016]分度盤8為圓形結構，分度盤8上半部分上設有三個第一凹槽8-1，三個第一凹槽8-1所組成的弧線的弧度與葉輪漸開線的弧度相同，中間的一個第一凹槽8-1的延長線與支撐座7垂直，并與分度軸9相交，三個第一凹槽8-1分別處于漸開線弧度的兩個端點和一個中間位置。

　　[0017]安裝板I底部設有帶有螺栓組件的第一安裝孔1-2，便于安裝板I的安裝，安裝板I的中部設有第二凹槽1-1，第二凹槽1-1可提供缺口，便于安裝軸承12，安裝板I的上端設有兩個對稱放置的吊環2，便于整個分度裝置的吊裝；安裝板I的主體呈“L”形結構，“L”形結構的缺口方向向左，安裝板I的“L”形缺口內設有兩對加固筋14，使整個分度裝置穩定性較好。

　　[0018]支撐座7為正方體結構，支撐座7的左側面上設有一排第二安裝孔7-1，便于與機床進行連接；支撐座7的上表面采用靜摩擦系數較大的材料制成，可使放置在支撐座7上的葉輪胚體穩定性較好。

　　[0019]本實用新型的工作原理和使用方法是:通過吊環2將整個分度裝置放到機床上，并通過第一安裝孔1-2將安裝板I安裝固定到機床上，通過第二安裝孔8-1將支撐座8安裝到機床的相應位置上，再將粗加工后的葉輪胚體放到支撐座8上，是葉輪胚體的中心線與分度軸9重合，調節鎖緊螺母11在分度軸9右端的螺紋10上的位置使葉輪胚體夾緊在分度盤7與鎖緊螺母11之間，再加上支撐座8的上表面采用靜摩擦系數較大的材料制成，因此葉輪胚體會在支撐座8上穩定放置，通過調節手柄5來控制調節機構4，調節機構4可使分度軸9繞分度盤7進行旋轉，進而帶動支撐座8繞分度盤7進行旋轉，支撐座8會帶動葉輪胚體進行旋轉，支撐座8可旋轉的角度可根據三個第一凹槽7-1所形成的圓心角相對應，旋轉到合適位置后，通過鎖緊機構13將分度軸9鎖定，此時支撐座8也會被限制轉動，然后對參照三個凹槽7-1對葉輪胚體的漸開線進行精加工即可。

　　【主權項】

　　1.一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:從左至右包括分度軸、支撐座、分度盤、控制部分、安裝板，控制部分包括調節機構和鎖緊機構，分度軸的左端依次從支撐座、控制部分中穿過，并被軸承限制在控制部分的左側面上，分度軸位于支撐座寬度方向上的中間位置處，分度軸的右端上設有一段螺紋，螺紋上設有鎖緊螺母；調節機構與鎖緊機構分別用于控制分度軸；支撐座與分度盤活動連接，分度盤為圓形結構，分度盤上半部分上設有三個第一凹槽，三個第一凹槽所組成的弧線的弧度與葉輪漸開線的弧度相同，中間的一個第一凹槽的延長線與支撐座垂直，并與分度軸相交。

　　2.根據權利要求1所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:三個第一凹槽分別處于漸開線弧度的兩個端點和一個中間位置。

　　3.根據權利要求1所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:調節機構上設有調節手柄，調節手柄呈“L”形結構，調節手柄的手持部設有橡膠套。

　　4.根據權利要求1所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:安裝板底部設有帶有螺栓組件的第一安裝孔，安裝板的中部設有第二凹槽，安裝板的上端設有兩個對稱放置的吊環。

　　5.根據權利要求1或4所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:安裝板的主體呈“L”形結構，“L”形結構的缺口方向向左，安裝板的“L”形缺口內設有兩對加固筋。

　　6.根據權利要求1所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:支撐座的左側面上設有一排第二安裝孔。

　　7.根據權利要求1或6所述的羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，其特征在于:支撐座的上表面采用靜摩擦系數較大的材料制成。

　　【專利摘要】一種羅茨鼓風機葉輪漸開線加工分度裝置，從左至右包括分度軸、支撐座、分度盤、控制部分、安裝板，控制部分包括調節機構和鎖緊機構，分度軸的左端依次從支撐座、控制部分中穿過，并被軸承限制在控制部分的左側面上，分度軸位于支撐座寬度方向上的中間位置處，分度軸的右端上設有一段螺紋，螺紋上設有鎖緊螺母；調節機構與鎖緊機構分別用于控制分度軸；支撐座與分度盤活動連接，分度盤為圓形結構，分度盤上半部分上設有三個第一凹槽，三個第一凹槽所組成的弧線的弧度與葉輪漸開線的弧度相同。本實用新型提供的分度裝置既能確保葉輪漸開線的加工精度，又具有結構簡單、操作方便、減少勞動強度和難度、實用性較強的優點。

　　【IPC分類】B23Q16-06, B23Q3-06

　　【公開號】CN

　　【申請號】CN

　　【發明人】龍學良

　　【申請人】錦工錦工鼓風機制造有限公司

　　【公開日】2021年7月15日

　　【申請日】2021年1月29日

羅茨鼓風機葉輪漸開線的計算公式：數控加工羅茨鼓風機葉輪漸開線型面的坐標計算

　　1999 年 5 月 27 日收到　上海市　 數控加工羅茨鼓風機葉輪漸開線型面的坐標計算 袁宏德 (上海鼓風機廠長征分廠) 一、概述 準確計算加工葉輪漸開線型面的刀具圓心坐標, 并輸入微機是用數控方法加工葉輪漸開線型面的關鍵。 筆者經研究, 找到了一個以葉輪端面漸開線上任意點的嚙合角Α為變量的加工葉輪 漸開線型面的刀具圓心方程式, 根據該方程式可以比較方便地計算出加工葉輪漸開線型面的刀具圓心的各點坐標。 二、計算分析 己知: 羅茨鼓風機漸開線型面葉輪直徑為D ; 兩葉輪中心距為A ; 葉輪葉片數為 Z (假定 Z=2); 加工葉輪漸開線型面的圓形刨刀半徑為R T。 如圖 1 所示, 坐標系 x 軸和 y 軸原點在葉輪中心O 點。 圖 1 設H 點為葉輪端面漸開線上任意點。 從 H 點向圓心為O、半徑為 R 0 的基圓作切線H G, 切點為G, 切線H G 與 x 軸相交于S 點。 連接OH 和OG, ∴∠OGS=90° , 設漸開線H 點的型面角∠H OS=漸開線 H 點的嚙合角∠H OG=∴∠ SOG=∠H OG- ∠H OS=Α-Β從 H 點向 x 軸作垂線 H D , 垂足為D , ∴∠H D S=90° ; 從 G 點向 x 軸作垂線 GC, 垂足為 C, ∴∠GCS=90° ; 從 H 點向 y 軸作 垂線 H A , 垂足為 A , 直角△S H D 和直角 △SOG 中, ∵∠OS G=∠H SD , ∴△S H D～ △SOG, ∴∠S H D=∠SOG=Α-Β; 直角 △S GC 和直角△SOG 中, ∵∠CS G 為公共角, ∴△S GC～ △SOG, ∴∠S GC=∠SOG=-, ∴H 點的坐標為: H x=OD=DS + SC + CO=H S sin(-) + SGsin(-) + OGcos(-) H y=OA=HD + GC - GC=H Scos(-) + SGcos(-) - OGsin(-) 　　∵H S + S G=H G ∴ H x=H Gsin (-) + OGcos(-) H y=H Gcos(-) + OGsin (-)　　∵ H G=R 0tg; 　　　OG=R 0∴ H x=R 0tgsin (-) + R 0cos(-) H y=R 0tgcos(-Β) + R 0sin (Α-Β) (1) 　　根據葉輪漸開線葉型計算公式: (i)B=2R 0 (invΑp+Π2Z — 32— ·新產品新工藝· 數控加工羅茨鼓風機葉輪漸開線型面的坐標計算 風機技術 1999(5) ∴ B 2R 0=invp +Π2Z (2)( ii)=Π2Z + invp - invΑ(3)(、p、均以弧度計算) 將(2)代入(3)式得 Β=B 2R 0 - inv　∵inv=tg-∴-Β=tg- B 2R 0 (4) 將(4)代入(1)得 H x=R 0tgsin(tg- B 2R 0 ) 　 　+ R 0cos(tg- B 2R 0 ) H y=R 0tgcos(tg- B 2R 0 ) 　 　- R 0sin(tgΑ- B 2R 0 ) (5) (注: 角度與三角函數均以弧度計算) 　　根據葉輪漸開線葉型計算公式可知, 當 D、 A 和 Z 確定以后, 基圓半徑 R 0 和葉輪輪葉寬度B 也確定, 是常數。 ∴方程式(5) 是以葉輪端面漸開線上任 意點的嚙合角Α為變量的漸開線方程。 用數控刨加工葉輪漸開線型面

羅茨鼓風機葉輪漸開線的計算公式：淺析羅茨鼓風機漸開線型轉子極限葉型.pdf

　　設計與優化

　　淺析羅茨鼓風機漸開線型

　　轉子極限葉型

　　宋健強 劉 斌 張博松/ 中國石油蘭州石化公司

　　中圖分類號：TH444 文獻標志碼：A 起部分稱為葉峰，凹入部分稱為葉谷。

　　文章編號：1006-8155(2012)06-0046-04 當兩個葉輪同步轉動時，一個葉輪的葉

　　Abstract

　　Analysis of Roots Blower Involute 峰與另一個葉輪的葉谷相嚙合，相當于

　　■摘要：通過對羅茨 RotorLimitProfile 兩個轉子的節圓做純滾動，兩節圓的切

　　鼓風機轉子常用葉型

　　Abstract: Basedonanalyzingthecommon 點稱為節點。葉輪外徑與兩葉輪中心

　　的分析，選擇漸開線

　　used profile for roots blower rotor, the [1]

　　距的比值稱為葉輪的徑距比κ ，徑距比

　　葉型作為研究對象，

　　在進行轉子嚙合分 involute profile is selected as the study 越大，風機結構越緊湊，風機單轉輸氣

　　析，確定嚙合約束條 subject. On the basis of analyzing rotor 量越大。

　　件的基礎上，得到漸 meshanddeterminatingmeshconstraints,

　　開線葉型的極限數學 the limit mathematical model of involute

　　模型。

　　profileisobtained.

　　■關鍵詞：羅茨鼓風

　　Key words: roots blower; involute;

　　機；漸開線；葉型；研

　　profile;study

　　0 引言

　　本文通過對羅茨鼓風機轉子常見葉

　　型的分析，選擇漸開線葉型作為研究對 圖1 轉子嚙合示意圖

　　象。從運行學的角度出發，研究漸開線

　　葉型的嚙合約束條件，提供徑距比和面

　　[1]

　　積利用系數 的最優選擇方法，在此基礎

　　上，建立葉型的極限數學模型，為羅茨鼓

　　風機轉子漸開線葉型設計和優化提供理

　　論依據。

　　1 葉型分析

　　如圖1所示，葉輪橫斷面圖形上，凸 圖2 基元面積示意圖

　　收稿日期：2010-06-13 甘肅 蘭州

　　46 6

　　如圖2所示，基元面積與葉輪旋轉一周形成 3）兩葉輪旋轉過程中，總有一對漸開線進

　　[1]

　　面積的比值稱為葉輪的面積利用系數λ ，面積利 行嚙合，并完成兩葉輪間的密封；

　　用系數越大，葉輪截面積越小，轉子單轉輸氣量 4）兩葉輪旋轉過程中，葉谷過渡線和葉峰

　　越大。徑距比和面積利用系數是轉子的性能參 過渡線不參與嚙合，也不起密封作用。

　　數，也是衡量葉型優劣的關鍵參數。其計算公式

　　如下：

　　通過對圓弧線、擺線和銷齒圓弧漸開線三個

　　常用葉型的分析，其徑距比和面積利用系數的取

　　值范圍見表1。

　　圖3 二葉型漸開線葉輪嚙合示意

羅茨鼓風機葉輪漸開線的計算公式：羅茨鼓風機葉輪漸開線的計算公式_羅茨風機

　　1、鑄件用樹脂砂工藝鑄造，由山東輕工機械廠鑄造車間生產，錦工風機鑄件質量有充分的保證。

　　2、葉輪嚴格按照漸開線理論設計，并在計算機上仿真模擬，裝機前要做多次轉動平衡實驗，充分保證了漸開線的嚙合特性，有效的降低了泄漏，提高了效率。

　　3、機殼、墻板由高精度數顯坐標鏜床加工，精度高，質量穩定。

　　4、進排氣口采用螺旋結構并加裝消聲器，使進、排氣脈動平緩，震動小，噪音低。

　　5、潤滑采用主、副油箱濺油潤滑，不但使潤滑更加可靠，并且解決了脂潤滑的許多缺點，有效的提高了軸承使用壽命。

　　6、密封結構合理，油氣不能進入機殼，因此，輸出空氣清潔，不含油脂。

　　7、軸承、三角帶采用進口件。軸承為日本制造，三角帶為美國制造。

　　8、風機齒輪采用20CrMnTi經滲碳處理，磨削加工，精度達五級，齒面更耐磨，能明顯降低齒輪噪音。

　　9、錦工羅茨風機標配電機為山東華力電機集團股份有限公司生產,質量穩定可靠。

　　10、錦工羅茨風機出廠前都經過了48小時的試運行，調試合格才能發貨，保證了羅茨風機出廠的質量。

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　　羅茨鼓風機葉輪加工技術研究現狀羅茨鼓風機葉輪漸開線數控加工的等誤差逼近點計算方法中指出直線及阿基米德螺旋線逼近漸開線的兩種方法。節點計算過程簡單，并且可以保證每隔程序段上的誤差相等。

　　目前對羅茨鼓風機三葉漸開線葉輪數控刨削加工技術的研究居多。

　　1、羅茨鼓風機葉輪漸開線數控加工的等誤差逼近點計算方法中指出直線及阿基米德螺旋線逼近漸開線的兩種方法。節點計算過程簡單，并且可以保證每隔程序段上的誤差相等。

　　2、數控加工羅茨鼓風機葉輪漸開線型面的坐標計算中指出：找到一個以葉輪端面漸開線上任意點的嚙合角為變量的加工葉輪漸開線型面的刀具圓心方程式，根據該方程式可以比較方便地計算出加工葉輪漸開線型面的刀具圓心方程式，根據該方程式可以比較方便地計算出加工葉輪漸開線型面的的刀具圓心的各點坐標。

　　3、數控刨床加工羅茨鼓風機轉子的研究介紹了改造刨床所用數控系統的功能配置，以及對牛頭刨床和龍門刨床改造的方法；

　　4、羅茨風機基于IPC的刨床CNC系統，小型龍門刨床數控改造的方法是將手動調節刀架變成由步進電動機驅動的數控刀架，Z軸步進電動機控制刀架在垂直方向的移動，X軸步進電動機控制刀架在水平方向的移動。

　　5、羅茨風機凹面、凸面弧曲線和擺線組合三葉轉子的幾何特性和齒型特征。通過幾何分析，對該齒廓的加工進行了研究，顯示除了刀具軌跡，確定了刀具和工件之間的接觸特性。通過識別刀具的距離與刀具的安裝角度，突出研究了控制加工齒廓的加工參數之間的關系。

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