Профили роторов в винтовых компрессорах

В винтовых компрессорах нашли применение несколько типов профилей, обеспечивающих безусловное выполнение требования неразрывности линии контакта.

В качестве профилей зубьев в торцовом сечении винтов применяются:

1) Трохоидные профили, в том числе их частые случаи эпициклоидные и гипоциклоидные, условно объединяемые общим наименованием циклоидальных профилей: используя циклоидальный профиль хотя бы для одной половины профиля зуба относительно его радиальной оси, можно обеспечить теоретически строгое выполнение осевой герметичности.
2) Окружные профили, в т.ч. частный случай с центром профильной окружности на начальной окружности винта – цевочный профиль
3) Эллиптический профиль с расположением большой оси эллипса в радиально или перпендикулярном к нему направлении.

Следуем иметь в виду, что законы зацепления сопрягаемых профилей не позволяют ограничиться одним каким-либо профилем (однородной аналитической кривой) для боковых участков профиля зубьев. По этой причине известные в настоящее время профили зубьев винтовых компрессоров представляют собой комбинацию различных профилей, составленную рациональным образом. Исключение составляют лишь некоторые частные случаи циклоидального профиля.

Указанные выше названия профилей присвоены им по основному доминирующему участку, определяющему свойства зацепления сопрягаемых зубьев и в значительно мере свойства всей винтовой машины.

Для усиления в желаемом направлении того или иного свойства машины иногда зубья винтов выполняются асимметричными относительно радиальной оси и используются различные кривые для боковых участков профиля зуба. Именно такой профиль – асимметричный – имели зубья первого современного винтового компрессора (изготовленного в 1937 г. и запатентованного компанией Atlas Copco) шведского инженера А.Лисхольма.
Следует отметить еще одну особенность профилирования зубьев винтовых компрессоров – важен профиль всего контура зуба, а не только его боковых ветвей, поскольку радиального зазора между головкой зуба и впадиной сопрягаемого винта (аналогичного радиальному зазору у силовых зубчатых зацеплений) у винтовых машин теоретически не существует. Это особенность вытекает из требования неразрывности линии контакта. Однако определяющим участком профиля является боковая ветвь профиля зуба.

Сказанное выше позволяет нам сделать вывод о том, что профиль зубьев винтовой машины является важнейшим элементом, определяющим экономичность, вид характеристик, весогабаритные показатели машины. Только правильный выбор типа профиля зубьев и надлежащее изготовление винтов может обеспечить успех в создании винтовой машины.


Информация предоставлена сотрудниками компании ООО «ПрессАэр» www.pressair.ru