凸轮转子泵圆弧线叶型分析

2014/6/22 16:47:45      点击:

凸轮转子泵常按叶轮的形状和头数进行分类,包括圆弧线、摆线和渐开线;常见头数有两叶和三叶,还有扭叶叶轮。一个叶轮的整个叶形型线分别是这几种单个型线,或是它们的组合。下面对其圆弧线叶型进行分析。

(1)、型线参数方程

此叶轮型线由叶峰和叶谷两部分组成。如图1所示。图中虚线为叶轮的理论图线,实线为制造时叶轮的实际轮廓线。Rm为叶轮外圆半径;R0为基圆半径;d为叶轮间间隙;Rf为叶峰理论半径;Rg为叶谷理论半径。

图1 圆弧线型


(2)、径距比的选取

无穷大的点称为拐点,曲率半径等于0的点称为转点。以叶轮q为参照系如图所示,当叶轮中心线O1O2绕O1旋转时,节点P在叶轮q的节圆上运动。过叶轮q的叶峰圆心q和节点P做直线L,交以q为圆心、以长度b为半径的圆交直线L于点S,G点为直线L与叶轮q的叶谷的交点。
图2 圆弧线叶型分析图


在图2中当曲率中心位于型线G点左侧时,p>0,叶谷呈凸形;当其位于G点右侧时,

①半径P=∞,但此处并非凸凹并存如图3(a)所示。这样的叶型密封状况较差,面积利用系数小,一般很少采用。
图3 b/A值对叶谷形状的影响


(a)凸形;(b)凸凹并存(无角点);(c)凸凹并存(有角点)

②当0.5
③当l>K2时,叶谷上有拐点和转点存在,型线凸凹并存如图3(C)所示。但曲线上存在两个交叉点,啮合时密封性能很差。这种叶型面积利用系数较大,使用时必须对角点部分进行修正。
④当b>1时,角点会显得非常突出,这样的叶型不能采用。
由上可知,b/A的适用范围为0.5
(3)、面积利用系数
如图4所示,叶轮断面的面积分为三部分;曲边三角形AOP的面积墨,三角形o,oe的面积岛,扇形BOP的面积马。三者的公共界点P位于节圆之上。
图4圆弧线叶轮横断面积示意图


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