　　羅茨轉(zhuǎn)子是氣體羅茨泵，羅茨鼓風機和羅茨流量計等儀器設備的核心部件，轉(zhuǎn)子型線設計得合理與否決定了儀器的性能。本文提出了一種新的羅茨型線，完成該型線的數(shù)學建模，通過C語言編程得到一系列的型線上的嚙合點的坐標，運用Solidworks得到完整的轉(zhuǎn)子型線。本文還對新的羅茨型線進行分析，并與傳統(tǒng)的羅茨型線進行比較，驗證新型羅茨型線的優(yōu)越性。

　　羅茨轉(zhuǎn)子是羅茨真空泵、羅茨鼓風機、羅茨壓縮機和羅茨流量計等一系列應用羅茨原理工作的設備的核心部件。1854年，美籍以色列人Roots兩兄弟在旋轉(zhuǎn)鼓風機的基礎上發(fā)明了一種新型鼓風機，即用兩個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)風機，為了紀念這個發(fā)明，所以將這種類型的風機按兩兄弟的名字命名為羅茨風機。1868年，德國的錦工(Aerzener) 機械公司在歐洲制造了第一臺羅茨風機并于1930年開始制造羅茨式氣量計。1954年，德國的Heraeus發(fā)明了羅茨真空泵。在中國，1957 年錦工鼓風機廠首先開始制造羅茨鼓風機。

　　羅茨轉(zhuǎn)子橫斷面的外輪廓稱為轉(zhuǎn)子的型線。目前常用的轉(zhuǎn)子型線主要有三類：漸開線型、圓弧型和擺線型。圓弧是在羅茨轉(zhuǎn)子設計中大量應用的曲線元，俄國工程師A. M. 卡茲在著作中多次提到圓弧轉(zhuǎn)子型線。劉坤和巴德純在對圓弧型型線研究時，引入了形狀系數(shù)和峰頂系數(shù)，通過這兩個系數(shù)來體現(xiàn)容積利用率的不同。Chiu-Fan Hsieh對不同峰頂系數(shù)的羅茨進行比較，得出了性能較好的羅茨曲線。真空技術網(wǎng)(認為漸開線型轉(zhuǎn)子由圓弧和漸開線組成。圓弧型和擺線型由于面積利用系數(shù)低得不到廣泛的應用。漸開線由于便于加工且密封性能好而被廣泛采用。

　　除傳統(tǒng)的擺線型轉(zhuǎn)子外，李建磊和葉仲和對內(nèi)外圓弧加擺線型的轉(zhuǎn)子進行研究。劉林林等則在傳統(tǒng)的漸開線基礎上加入擺線對轉(zhuǎn)子的性能進行了改進。劉玉岱提出通過“圓弧一擺線一漸開線”的線型減小轉(zhuǎn)子之間氣體泄露量的方法。

　　本文以基圓半徑為70mm的羅茨轉(zhuǎn)子為例，提出一種新型的羅茨流量計轉(zhuǎn)子型線，并對該型線進行公式推導，將型線方程化，從而可用該方法可得出一系列不同基圓的新型羅茨曲線，并在此基礎上研究了型線的嚙合特性和面積利用率。

　　本文以基圓半徑為70mm 的羅茨型線為例，圓心作為為原點。水平向左為X軸正方向，豎直向上為Y軸正方向。由于型線是上下左右對稱的，可以僅考慮第一象限的情況。新型羅茨轉(zhuǎn)子型線的原理如圖1 所示。對于第一象限的曲線可以把它分為兩部分，以45°角為分界線， 45°以前即AB段是由四段圓弧所組成，45°以后的BC段由漸開線組成，CD為圓弧段。

　　圖1 新型羅茨型線圖

　　在實際設計中選用轉(zhuǎn)子型線時，還應考慮：轉(zhuǎn)子占的體積要小，轉(zhuǎn)子要有良好的幾何對稱性，轉(zhuǎn)子要有足夠的強度且應該易加工。通過對羅茨型線的調(diào)研和研究，得到了一個系列的圓與圓的漸開線的組合的羅茨型線的分段公式。編程得到整體型線上的各個點坐標。通過對該組合型線的連續(xù)性及面積利用率進行分析，得到該型線具有良好的連續(xù)光滑性，且面積利用率比傳統(tǒng)的漸開線型轉(zhuǎn)子高。

羅茨風機轉(zhuǎn)子加工工藝：小型羅茨鼓風機扭葉轉(zhuǎn)子設計及其加工實驗研究

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羅茨風機轉(zhuǎn)子加工工藝：羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具的制作方法

　　專利名稱：羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具的制作方法

　　技術領域：

　　本實用新型涉及一種夾具，特別是用于羅茨風機轉(zhuǎn)子加工的夾具。

　　背景技術：

　　轉(zhuǎn)子是羅茨風機的關鍵零件，它由葉輪和軸組成，葉輪的斷面型線有漸開線型、圓弧型、擺線型和包絡線型等。葉輪的葉數(shù)多為兩葉，也可以做成三葉或多葉。羅茨風機可以認為是兩個只有兩個或多個齒的特殊齒輪嚙合，實現(xiàn)回轉(zhuǎn)容積變化。由于其曲線面較寬，精度要求又高，采用成形刀來加工很困難，難以達到加工精度。而采用加工中心進行加工時，加工成本高。發(fā)明內(nèi)容

　　本實用新型的目的是提供一種加工簡便、加工成本低的羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具。

　　本實用新型的方案如下一種羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具，其特征在于芯軸的兩端與軸承座相連，其中一端的芯軸伸出軸承座并固定安裝有齒輪，齒輪與安裝在刨床床身上的齒條嚙合，被加工的工件安裝在兩軸承座之間的芯軸上。

　　在芯軸上的工件與軸承座之間套裝有軸套。

　　軸承座固定安裝在刨床的工作臺上。本實用新型的特點是利用本夾具可在刨床上實現(xiàn)羅茨風機轉(zhuǎn)子的漸開線葉輪的加工。加工時被加工工件——葉輪通過軸承座和芯軸固定在刨床的工作臺上，當工作臺做水平移動時，通過安裝在芯軸上的齒輪和固定安裝在刨床床身上的齒條嚙合，帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，這樣刨刀的直線運動和工件的轉(zhuǎn)動所形成復合運動，就可在葉輪表面形成漸開線。由于被加工工件通過芯軸進行定位固定，這樣在加工過程中，可保證工件的旋轉(zhuǎn)中心與芯軸的旋轉(zhuǎn)中心重合，提高了加工過程的安裝精度。通過該夾具可方便實現(xiàn) 漸開線的加工。

　　圖l為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

　　具體實施方式

　　如圖1所示，軸承座4固定安裝在刨床的工作臺6上，芯軸8的兩端固定在軸承座4上，芯軸左端固定安裝有齒輪3，齒輪3與安裝在刨床床身 l上的齒條2相互嚙合，被加工的工件5安裝在兩軸承座之間的芯軸上，在芯軸右端的套裝有軸套7，通過軸套將工件5與軸承座4之間軸向定位。當刨床的工作臺做水平移動時，通過齒輪、齒條的相互嚙合，實現(xiàn)了工件的轉(zhuǎn)動。

　　權利要求1、一種羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具，其特征在于芯軸(8)的兩端與軸承座(4)相連，其中一端的芯軸(8)伸出軸承座并固定安裝有齒輪(3)，齒輪(3)與安裝在刨床床身(1)上的齒條(2)嚙合，被加工的工件(5)安裝在兩軸承座之間的芯軸上。

　　2、根據(jù)權利要求l所述的羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具，其特征在于在芯軸 (8)上的工件(5)與軸承座(4)之間套裝有軸套(7)。

　　3、根據(jù)權利要求2所述的羅茨風機轉(zhuǎn)子加工夾具，其特征在于軸承座 (4)固定安裝在刨床的工作臺(6)上。

　　專利摘要本實用新型涉及一種夾具，特別是用于羅茨風機轉(zhuǎn)子加工的夾具，該夾具是將芯軸的兩端與軸承座相連，其中一端的芯軸伸出軸承座并固定安裝有齒輪，齒輪與安裝在刨床床身上的齒條嚙合，被加工的工件安裝在兩軸承座之間的芯軸上。本實用新型的特點是利用本夾具可在刨床上實現(xiàn)羅茨風機轉(zhuǎn)子的漸開線葉輪的加工。加工時被加工工件——葉輪通過軸承座和芯軸固定在刨床的工作臺上，當工作臺做水平移動時，通過安裝在芯軸上的齒輪和固定安裝在刨床床身上的齒條嚙合，帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，這樣刨刀的直線運動和工件的轉(zhuǎn)動所形成復合運動，就可在葉輪表面形成漸開線。通過該夾具可方便實現(xiàn)漸開線的加工。

　　文檔編號B23D5/02GKSQ

　　公開日2010年1月13日申請日期2009年3月6日優(yōu)先權日2009年3月6日

　　發(fā)明者嚴慧萍, 劉立美, 吳曉紅, 焦愛勝, 蔣湘佺, 高成秀申請人:嚴慧萍

羅茨風機轉(zhuǎn)子加工工藝：羅茨鼓風機葉輪(轉(zhuǎn)子)及其制造方法

　　技術編號：

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　　本發(fā)明涉及一種。背景技術羅茨鼓風機葉輪(轉(zhuǎn)子)，多年來結(jié)構(gòu)變化不大，從最初的雙葉型改進到目前的三葉型，改進后加工難度增加了。目前的三葉型轉(zhuǎn)子所采用的材料為鑄鐵，其缺陷是轉(zhuǎn)子的強度，硬度低，膨脹系數(shù)小，易導致風量損失，鑄鐵熔煉溫度高，原材料消耗高。同時，現(xiàn)有羅茨鼓風機葉輪常規(guī)加工辦法是按葉輪的實際尺寸加足夠大的加工余量用200#鑄鐵鑄造一只實芯毛胚，毛胚回火處理后進入機加工工序，工序為銑削兩端面—劃線—鉆孔—鏜孔—拉鍵—粗刨—精刨—精銑—共需花費工時6-8…

　　該技術已申請專利，請尊重研發(fā)人員的辛勤研發(fā)付出，在未取得專利權人授權前，僅供技術研究參考不得用于商業(yè)用途。

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