Устройство объемной машины (варианты)
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к объемным роторно-поршневым машинам вытеснительного типа и может быть использовано в насосах, компрессорах, двигателях. В первом варианте устройство содержит статор, ротор, установленный эксцентрично в статоре. Планетарный механизм выполнен из большой шестерни и малой шестерни. Большая шестерня неподвижно установлена в зацеплении снаружи малой шестерни, выполненной с возможностью обкатывания большой шестерни планетарного механизма. Статор связан с большой шестерней, а ротор - с малой шестерней. Приведены уравнения, описывающие контуры ротора и статора. Во втором варианте устройство содержит статор и ротор. Малая шестерня установлена неподвижно, а большая шестерня выполнена с возможностью обкатывания малой шестерни планетарного механизма. Статор связан с малой шестерней, а ротор - с большой шестерней. Приведены уравнения, описывающие контуры ротора и статора. Повышаются КПД и удельные показатели производительности, мощности. 2 н.п. ф-лы, 18 ил.
Реферат
Текст описания приведен в факсимильном виде.
1. Устройство объемной машины, содержащее статор, ротор, установленный эксцентрично в статоре, планетарный механизм, выполненный из большой шестерни и малой шестерни, при этом большая шестерня неподвижно установлена в зацеплении снаружи малой шестерни, выполненной с возможностью обкатывания большой шестерни планетарного механизма, статор связан с большой шестерней, а ротор - с малой шестерней планетарного механизма, контур для наружной поверхности ротора в его поперечном сечении - огибающая семейства прямых, а порождающая это семейство прямая yz неподвижно связана с большой шестерней и в системе координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре большой шестерни, задана уравнением
где А - угол наклона прямой yz к оси O1X1, (0≤A≤π);
x1 - координата текущей точки прямой yz по O1X1;
В - угол наклона отрезка, соединяющего начало O1 системы координат O1X1Y1 с прямой yz, и отсчитываемый от оси O1X1, (0≤В≤π и В≠А);
а - длина отрезка, соединяющего начало O1 системы координат O1X1Y1 с прямой yz,
а контур выполнен в соответствии с параметрическим уравнением
где х, у - текущие координаты точек контура по осям X, Y декартовой системы координат OXY, начало которой расположено в центре малой шестерни;
е - величина эксцентриситета;
z - параметр зацепления, z=2, 3...;
α=(z+1)ψ;
ψ - угол поворота большой шестерни относительно малой шестерни, отсчитываемый от оси Х в системе координат OXY, начало которой расположено в центре малой шестерни, служащий параметром, 0≤ψ≤2π;
β=(z-1)ψ-2A,
γ=ψ+A,
а* - параметр формы, определяемый как а*=а/е и удовлетворяющий условию ,
а контур внутренней поверхности статора в его поперечном сечении выполнен из z+1 прямолинейных участков, каждый из которых выполнен соответствующим параметрическому уравнению
xk=e[(z+1)cosδcosη-a*sin(B-A)sinξ],
yk=e[(z+1)sinδcosη+a*sin(B-A)cosξ],
где xk, yk - текущие координаты точек контура статора по осям X1, Y1 декартовой системы координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре большой шестерни;
k=0, 1,..., z - номер прямолинейного участка;
π=3,14,
χ - угол поворота малой шестерни относительно большой шестерни, отсчитываемый от оси X1 в системе координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре большой шестерни, служащий параметром, для которого
, если ,
, если B-A<0 и
, или если В-А>0 и ,
, если B-A<0 и ,
,
причем смежные прямолинейные участки контура статора сопряжены между собой z+1 криволинейными участками, каждый из которых выполнен в виде дуги, соответствующей либо параметрическому уравнению
где х', у' - текущие координаты точек дуг сопряжения по осям O1X1, O1Y1;
ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если k - четно и В-А<0 или если k - нечетно и В-А>0,
или ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если z - четно, k - нечетно и B-A<0 или если z - четно, k - четно и В-А>0,
либо параметрическому уравнению
где ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если z - нечетно, k - нечетно и В-А<0
или ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если z - нечетно, k - четно и В-А>0.
2. Устройство объемной машины, содержащее статор, ротор, установленный эксцентрично в статоре, планетарный механизм, выполненный из большой шестерни и малой шестерни, при этом малая шестерня установлена в зацеплении внутри большой шестерни, причем малая шестерня установлена неподвижно, а большая шестерня выполнена с возможностью обкатывания малой шестерни планетарного механизма, статор связан с малой шестерней, а ротор - с большой шестерней планетарного механизма, контур для наружной поверхности ротора в его поперечном сечении - огибающая семейства прямых, а порождающая это семейство прямая yz неподвижно связана с малой шестерней и в системе координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре малой шестерни, задана уравнением
где А - угол наклона прямой yz к оси O1X1, (0≤A≤π);
x1 - координата текущей точки прямой yz no O1X1;
В - угол наклона отрезка, соединяющего начало O1 системы координат O1X1Y1 с прямой yz, и отсчитываемый от оси O1X1, (0≤В≤π и В≠А);
а - длина отрезка, соединяющего начало O1 системы координат O1X1Y1 с прямой yz,
при этом контур наружной поверхности ротора выполнен в соответствии с параметрическим уравнением
где х, y - текущие координаты точек контура по осям X, Y декартовой системы координат OXY, начало которой расположено в центре большой шестерни,
е - величина эксцентриситета;
z - параметр зацепления, z=2, 3...;
а* - параметр формы, определяемый как а*=а/е и удовлетворяющий условию
α1=zt;
t - угол поворота малой шестерни относительно большой шестерни, отсчитываемый от оси Х в системе координат OXY, начало которой расположено в центре большой шестерни, служащий параметром, 0≤t≤2π;
β1=(z+2)t+2A,
γ1=t+A,
а контур внутренней поверхности статора в его поперечном сечении выполнен из z прямолинейных участков, каждый из которых выполнен соответствующим параметрическому уравнению
xn=e[zcosδ1cosη1-a*sin(B-A)sinξ1],
yn=e[zsinδ1cosη1+a*sin(B-A)coξ1],
где xn, yn - текущие координаты точек контура статора по осям X1, Y1 декартовой системы координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре малой шестерни;
n=0, 1,..., (z-1) - номер прямолинейного участка;
,
π=3,14,
,
ρ - угол поворота большой шестерни относительно малой шестерни, отсчитываемый от оси X1 в системе координат O1X1Y1, начало которой расположено в центре малой шестерни, служащий параметром, для которого
, если ,
, если B-A<0 и
, или если В-А>0 и ,
, если B-A<0 и ,
,
причем смежные прямолинейные участки контура статора сопряжены между собой z криволинейными участками, каждый из которых выполнен в виде дуги, соответствующей либо параметрическому уравнению
где х', у' - текущие координаты точек дуг сопряжения по осям O1X1, O1Y1;
ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если k - четно и В - А<0, или если k - нечетно и В-А>0,
или ϑ - параметр, определенный на отрезке
, если z - нечетно, k - нечетно и В - А<0, или z - нечетно, k - четно и В-А>0,
либо параметрическому уравнению
где ϑ - параметр, определенный на отрезке,
, если z - четно, k - нечетно и В - А<0, или
если z - четно, k - четно и В-А>0.