齒形的研究在螺桿空壓機(jī)的發(fā)展過程中始終是一個(gè)關(guān)鍵問題。它對(duì)螺桿壓縮機(jī)的效率、性能、體積等有著決定性的影響。在60年代以SRM為
代表的標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)稱齒形的基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)外有關(guān)的制造廠家業(yè)已研制出一些新的高效齒形。 1) Sigma齒形 聯(lián)邦德國(guó)Kaeser壓縮機(jī)公司于1975年研制成Sigma齒形。該齒形如圖1所示。由圖可見‘陽螺桿與陰螺桿齒數(shù)比Z1/Z2=5/6
。 顯然,Sigma 齒形是一種不對(duì)稱齒,但它不采用點(diǎn)嚙合擺線,而是采用橢園、拋物線、圓弧及相關(guān)的共軛齒曲線,這就使得接觸線較短,
消除了密閉容積。同時(shí),整個(gè)齒形(以及相應(yīng)的齒面)光滑流暢,減少了氣體的流動(dòng)阻力。此外,該齒形是屬于單邊齒形,使整條接觸線上相
對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度差有所增加,有利于提高間隙密封的效果。Sigma齒形的缺點(diǎn),主要是泄漏三角形較大,面積利用系數(shù)較小。盡管如此,據(jù)稱其比
功率比目前廣泛采用的不對(duì)稱齒形要低14%左右。 2) X齒形 瑞典Atlas Cpco 公司在SRM在不對(duì)稱齒的基礎(chǔ)上于1976年又推出新的X齒形。該齒形見圖2。由圖可見,陽、陰螺桿的齒數(shù)比
仍為Z1/Z2=4/6。 它是一種不對(duì)稱齒形,采用點(diǎn)嚙合擺線是為了盡可能地減少泄漏三角形,為了保護(hù)點(diǎn)嚙合擺線的形成點(diǎn),同時(shí)采用了為值很小的徑向直線
段;增大齒高半徑,減薄齒厚,以提高面積利用系數(shù)。總的來說,X齒形特別是齒形的背段與單邊不對(duì)稱擺線-銷齒圓弧齒形十分相似,但減少
了陰螺桿棱角擾動(dòng)氣流的動(dòng)力損失。 3) GHH齒形 聯(lián)邦德國(guó)GHH公司于1979年設(shè)計(jì)試驗(yàn)得一種CHH新齒形。該齒形見圖3。由圖可見,陽、陰螺桿的齒數(shù)比為Z1/Z2=5/6。 GHH齒形綜合了X齒形和Sigema齒形的優(yōu)點(diǎn)。首先,在GHH齒形中采用點(diǎn)嚙合擺線作組成齒曲線,盡量減小泄漏三角形面積,同時(shí)取用比X齒
形直線段為小的值作為陰螺桿的齒頂高,所以GHH齒型的泄漏三角形面積只有X齒形的1/6,從而降低了泄漏損失,提高了內(nèi)壓縮效率。第二,與
X齒形相類似,采用較大的齒高半徑,增大齒深,減薄齒厚,提高面積利用系數(shù)。第三,采用了與Sigema齒形相同的齒數(shù)比(Z1/Z2=5/6),同
時(shí)注意到齒形結(jié)構(gòu)參數(shù)的選取,以限制陰陽螺桿外徑相差過大,使陰陽螺桿的齒頂速度較為接近,且都在最佳圓周速度范圍內(nèi)工作,導(dǎo)致壓縮
機(jī)的效率較高。第四,如圖3所示,GHH齒形呈流線型,這在陰螺桿上表現(xiàn)尤為明顯,從而降低了氣流的動(dòng)力損失?傊珿HH齒形是一種有發(fā)展
前途的高效齒形。據(jù)稱,GHH齒形螺桿壓縮機(jī)比目前的不對(duì)稱齒形效率高14%左右。
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