1.一种齿头修正方法,其特征在于,包括如下步骤S1,以初始基圆的圆心O点为原点,建立坐标系;
S2,过O点做与X轴的夹角为φ的直线,该直线与初始基圆的相交于A点和B点;
S3,过A点做初始基圆的切线,该切线与涡旋齿的内壁线相交于C点,该切线记为AC;
过B点做初始基圆的切线,该切线与涡旋齿的外壁线相交于D点,该切线记为BD;
S4,过O点做与X轴的夹角为γ的直线,该直线与切线AC相交与O3点,与切线BD相交于O4点;
S5,以O3点为圆心,以O3C为半径做圆,记为:圆O3;
以O4点为圆心,以O4D为半径做圆,记为:圆O4;
S6,在圆O3上选取K点;做连接圆弧,所述连接圆弧的圆心为O2点;所述连接圆弧与圆O3相切于K点,与圆O4相切于I点;
S7,外壁线、圆O4、连接圆弧、圆O3以及内壁线依次连接构成齿头结构。
2.如权利要求1所述的齿头修正方法,其特征在于,做直线段与圆O3相切于E点,与圆O4相切于F点;所述K点在圆O3上的选取范围为:圆弧CE之间的任意一点。
3.如权利要求1所述的齿头修正方法,其特征在于,所述φ角的范围为:105‑115°,γ角范围为:55‑60°。
4.一种变壁厚涡旋齿设计方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,以O点为圆心,以R1为半径,做初始基圆;
S2,在初始基圆上选定外壁线的起始点H,做基圆半径为R1的渐开线;并在该渐开线上选定截止位置M点;
S3,以M点为起始点,做基圆半径为Rg的三次曲线;并在该三次曲线上选定截止位置N点;
S4,以N点起始点,做基圆半径为R2的渐开线;并在该渐开线上选定截止位置P点;形成外壁线;
S5,外壁线向外法向等距平移R0后,再绕O点旋转180°,形成内壁线;
所述内壁线在初始基圆上的起始点为G点,基圆半径为R1的渐开线的截止点为S点;基圆半径为Rg的三次曲线的截止点为T点;基圆半径为R2的渐开线的截止点为Q点;
S6,利用如权利要求1~3任意一项所述的齿头修正方法,将内壁线与外壁线连接,形成齿头结构。
5.如权利要求4所述的变壁厚涡旋齿设计方法,其特征在于,所述R2>R1。
6.如权利要求4所述的变壁厚涡旋齿设计方法,其特征在于,所述外壁线的构建公式如下:HM段:
MN段:
式中:
NP段:
式中:
所述内壁线的构建公式如下:
GS段:
ST段:
式中:
TQ段:
以上公式中各参数的含义如下:
α为渐开线发生角;
为渐开线展开角,通过在公式中限定 的取值范围,确定各段的起始点和截止点;式中以及 代表:为限定各段公式展开角 范围的取值端点;
Rs为展弦;c0、c1、c2、c3为常数。
7.一种涡旋齿,其特征在于,所述涡旋齿利用如权利要求4~6任意一项所述的涡旋齿设计方法构建,或者利用如权利要求1~3任意一项所述的齿头修正方法形成齿头结构。
8.一种膨胀机,其特征在于,包括静涡旋盘和动涡旋盘;所述静涡旋盘上固设静涡旋齿,所述动涡旋盘上固设动涡旋齿;所述静涡旋齿和动涡旋齿相互啮合配合;所述静涡旋盘上设有进气口;所述静涡旋齿和动涡旋齿的末端分别形成一出气口;
所述静涡旋齿和/或动涡旋齿,利用如权利要求4~6任意一项所述的涡旋齿设计方法构建,或者利用如权利要求1~3任意一项所述的齿头修正方法形成齿头结构。
9.如权利要求8所述的膨胀机,其特征在于,所述动涡旋齿的齿头结构利用如权利要求
1~3任意一项所述的齿头修正方法形成;
所述静涡旋齿的齿头结构的修正方法包括如下步骤:S1,以初始基圆的圆心O点为原点,建立坐标系;
S2,过O点做与X轴的夹角为φ的直线,该直线与初始基圆的相交于A点和B点;
S3,过A点做初始基圆的切线,该切线与内壁线相交于C点,该切线记为AC;
过B点做初始基圆的切线,该切线与外壁线相交于D点,该切线记为BD;
S4,过O点做与X轴的夹角为γ的直线,该直线与切线AC相交与O3点,与切线BD相交于O4点;
S5,以O3点为圆心,以O3C为半径做圆,记为:圆O3;
以O4点为圆心,以O4D为半径做圆,记为:圆O4;
S6,做直线段与圆O3相切于E点,与圆O4相切于F点;
S7,外壁线、圆O4、线段FE、圆O3以及内壁线依次连接构成齿头结构。