发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，内容积调节能力大，运行稳定，降低转子动平衡调节难度的螺杆真空泵转子及螺杆真空泵。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该螺杆真空泵转子由端面型线绕螺旋线旋转扫描加工而成，其结构特点在于：所述螺杆真空泵转子的端面型线的形状和螺旋线的螺距均随着转子长度L的变化而发生变化；所述端面型线由4段型线组成，包括渐开线AB、齿顶圆BC、摆线CD、以及齿根圆DA；所述端面型线的形状和参数，全部由转子中心距a和齿根圆DA的半径RF计算得到；所述转子中心距a是一个确定的值，根据真空泵的大小决定；

所述齿根圆DA的半径RF，随着转子的长度L而线性变化，在转子吸气端面的半径为RF1，从转子吸气端面到排气端面，按设定的曲率β，在不同的z坐标位置（吸气端面z=0，排气端面z=L），其方程式为：

RF=RF1+β*z

所述渐开线AB的坐标方程式为：

Rb=RF-T

X=Rb*cos(t1)+Rb* t1*sin(t1)

Y=Rb*sin(t1)-Rb*t1*cos(t1)

式中：T为常数，t1为渐开线A点到B点的发生圆角度；

所述齿顶圆BC的坐标方程式为：

X=(a-RF)*cos(t2)

Y=(a-RF)*sin(t2)

式中：t2为齿顶圆B点到C点相对圆心的中心线的夹角；

所述摆线CD的坐标方程式为：

X=a*sin(t3)-(a-RF)*cos(π/2-2*t3)

Y=-a*cos(t3)+(a-RF)*sin(π/2-2*t3)

式中：t3为摆线C点到D点相对圆心的中心线夹角，π为3.1415927；

所述齿根圆DA的坐标方程式为：

X=RF*cos(t4)

Y=RF*sin(t4)

式中：t4为齿顶圆D点到A点相对圆心的中心线的夹角；

所述转子螺旋线，其螺距P从转子吸气端面到排气端面呈非线性变化，可以尽可能减小转子不对称的端面型线造成的不平衡问题，其螺距方程式为：

P=PA*cos(t)+PB

式中：PA和PB分别是常数，t是螺旋线旋转的角度。

作为优选，本发明从转子吸气端面到排气端面，转子的齿顶圆直径呈线性减小，转子齿根圆直径呈线性增长。

作为优选，本发明转子螺距随转子长度而变化，或者，转子螺距是特定不变的值。

作为优选，本发明所述转子中心距a的值为50～300mm，该转子中心距a的值随着所对应的真空泵的增大而增大。真空泵流量越大、则a值越大，考虑到转子加工的效率和成本控制，作为优选的a要求在50-300mm区间设计。

一种螺杆真空泵，其结构特点在于：具有所述的螺杆真空泵转子。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：真空泵转子采用变直径和变螺距设计，从转子吸气端面到排气端面，转子的截面逐步减小，其转子中心距保持不变，齿根圆直径呈线性增加，齿顶圆相应的线性减小，相比等直径或等截面转子拥有更大的内容积调节能力；从转子吸气端面到排气端面，转子的螺距从大到小变化，相比等螺距的转子拥有更大的内容积调节能力；转子螺距变化满足余弦函数关系，在吸气完成前后螺距呈对称走势，可以有效减小转子不平衡量，降低转子动平衡调节难度。