泵用新抛物线转子的型线研究与轻量化设计

为降低共轭泄漏和缓解转子的动不平衡,提出一款新的抛物线转子。基于抛物线的成形原理,从几何关系、理论型线、实际型线、取值上限、坐标方程和参数化模型等6个方面展开研究;其次,以节圆半径和形状系数为设计变量,转子副所占方体空间的最小体积为目标函数,构建优化模型和实例分析。结果表明:抛物线转子因更大的综合曲率半径和较小的顶部几何特征,既能降低共轭泄漏,又能缓解转子动不平衡,最大形状系数为2叶的1.4871,3叶的1.3865,4叶的1.3159;非1.3865最大形状系数的1.367最优值,说明转子尺寸须优化。

泵用顶突抛物线转子的高能组合型线构造方法

为兼顾罗茨泵的高容积利用率和高容积效率及动平衡要求,基于普通抛物线转子型线,通过由密封用同心顶突圆弧的设计,大幅提高形状系数和容积利用率;并就顶突抛物线转子的形状系数和容积利用率等,进行与常见圆弧、渐开线转子的对比实例运算。结果表明:顶突转子的"头轻脚重"截面特征,迎合了转子系统动平衡要求等;顶突转子的最大形状系数随顶突半角具有明显的线性递减规律,且对叶数变化的灵敏不高,3°顶突半角时分别为1.58、1.48、1.41;2叶顶突转子较普通转子在1°～8°顶突半角间的最大形状系数增效为0.6%～8.16%,最大容积利用率增效2.68%～16.79%;3、4叶顶突转子的最大形状系数、最大容积利用率及容积效率均优于常见的圆弧、渐开线转子;顶突转子增效明显,且结构简单,易加工。为罗茨泵其它型线的增效设计,提供一种创新途径和方法。