DE2735670A1 - SCREW ROTORS - Google Patents

SCREW ROTORS

Info

Publication number
DE2735670A1
DE2735670A1 DE19772735670 DE2735670A DE2735670A1 DE 2735670 A1 DE2735670 A1 DE 2735670A1 DE 19772735670 DE19772735670 DE 19772735670 DE 2735670 A DE2735670 A DE 2735670A DE 2735670 A1 DE2735670 A1 DE 2735670A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
tooth
flank
circle
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772735670
Other languages
German (de)
Inventor
Dieter Dipl Ing Mosemann
Bernhard Dipl Ing Seiffert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KUEHLAUTOMAT VEB
Original Assignee
KUEHLAUTOMAT VEB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KUEHLAUTOMAT VEB filed Critical KUEHLAUTOMAT VEB
Publication of DE2735670A1 publication Critical patent/DE2735670A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
    • F04C18/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

Erfinder: Dieter Mosemaim, BerlinInventor: Dieter Mosemaim, Berlin

Bernhard Seif fers, Berlin 2 7 35670Bernhard Seiffer, Berlin 2 7 35670

Z.-Bevollmächtigt: Pafceufc-Infc. Ullrich SchefflerZ.-authorized representative: Pafceufc-Infc. Ullrich Scheffler

-V-V

S chraubenrotorenScrew rotors

Das Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft ein Rotorpaar für eine Schraubenrotormaschine vorzugsweise zum Komprimieren eines kompressiblen Arbeitsmediums·The field of application of the invention relates to a pair of rotors for a screw rotor machine, preferably for compressing a compressible working medium

Eine Schraubenrotormaschine hat im allgemeinen ein Gehäuse mit einem Arbeitsraum mit Hochdruck- und Niederdrucköffnungen, denen sich ein Hochdruck- und ein Niederdruckraum anschließen.A screw rotor machine generally has a housing with a work space with high pressure and low pressure ports, which a high-pressure and a low-pressure chamber are connected.

Im Arbeitsraum sind zusBmmenkämmende Haupt- und Nebenrotoren angeordnet, die schraubenlinienförmig verlaufende ineinandergreifende Kämme und Nuten aufweisen.In the working area there are combing main and secondary rotors arranged, which have helically extending interlocking ridges and grooves.

Die zwischen den Zahnteilen und der Umf angswandung des Arbeitsraumes gebildeten Zahnlückenräume bilden v-förmige Arbeitskammern, die an den Basisenden durch stationäre Normalebenen zu den Rotoren begrenzt werden.The tooth gaps formed between the tooth parts and the circumference of the working space form V-shaped working chambers, which are limited at the base ends by stationary normal planes to the rotors.

Jede dieser v-förmigen Arbeitskammern umfaßt einen Teil einer Nut des Hauptrotors und einen Teil einer- Nut des Nebenrotors· Jeder Nutteil des Nebenrotors hat eine hintere erste Flanke und eine vordere zweite Planke. Die Querabdichtung im Zehneingriff der Rotoren erfolgt längs einer sogenannten Kontaktlinie, deren Form durch die Zahnflankenform bestimmt wird. Sie stellt eine ununterbrochene räumliche Linie dar.Each of these V-shaped working chambers comprises a part of one Groove of the main rotor and part of a groove of the secondary rotor · Each groove part of the secondary rotor has a rear first flank and a front second plank. The transverse seal in ten-point engagement of the rotors takes place along a so-called contact line, the shape of which is determined by the shape of the tooth flank. She provides one uninterrupted spatial line.

Diese Kontaktlinie ist der geometrische Ort solcher Flankenpunkte von Hauptrotorzähnen und Nebenrotorzahnlücken, die beim Zahneingriff in abdichtende Nähe gelangen. Auf Grund der weitestgehend berührungsfreien Abdichtung bestimmen die Flankenform im Bereich der Kontaktlinie und die Kontaktlinienlänge den Leckagevolumenstrom zur Niederdruckseite und nehmen ebenso wie die Lage der Kontaktlinie am Zahn Einfluß auf die technischen Eigenschaften des Rotorprofiles.This contact line is the geometric location of such flank points of the main rotor teeth and the secondary rotor tooth gaps, which in the Tooth meshing come into sealing proximity. Due to the largely Contact-free sealing determines the flank shape in the area of the contact line and the contact line length Leakage volume flow to the low pressure side and take as well as the position of the contact line on the tooth influences the technical properties of the rotor profile.

809813/0692809813/0692

Bekannte technische Lösungen Bekannt sind symmetrisch und unsymmetrisch profilierte Zahnflankenkonturen.Known technical solutions There are known symmetrically and asymmetrically profiled tooth flank contours.

Bei letzteren werden in einer Normalebene zu den Rotordrehachsen für die erste und zweite Zahnflanke verschiedene Profilformen verwendet.With the latter, different profile shapes are used for the first and second tooth flanks in a plane normal to the rotor axes of rotation.

Als Eonturteile der Zahnflanken wurden bisher Teilstücken von Epitrochoiden, Spizykloiden, Kreisbögen, Ellipsen und Evolventen angewendet, wobei diese Kurven den überwiegenden Teil einer Zahnflanke bilden.Sections of epitrochoids, spicycloids, circular arcs, ellipses and involutes have so far been used as contour judgments of the tooth flanks, these curves being the predominant part of a Form tooth flank.

Bei den bekannten unsymmetrischen Profilen wurden für die wesentlichen Konturabschnitte der ersten Zahnflanke die punkterzeugten Profilkurven angewendet und für die zweite Flanke wanderpunkterzeugte Kreisbögen, die entweder am Haupt- oder am Nebenrotor angeordnet sind, benutzt·In the known asymmetrical profiles, the point-generated profile curves were used for the essential contour sections of the first tooth flank and circular arcs generated for the second flank, either on the main or on the Secondary rotor are arranged, used

Nachteilig sind bei punkterzeugten Profilabschnitten die große Kontaktlinienlänge, das große eingeklemmte Volumen beim Ausschubvorgang, die Anfälligkeit gegenüber Beschädigungen an der Dichtkante und die damit verbundenen Leckverluste, die das Profil unbrauchbar machen. Weiterhin nachteilig sind große Relativgeschwindigkeiten von Flankenteilen, die in abdichtender Nähe zusammenwirken und schlechte Kraftübertragungs- und Schmierverhältnisse im Zahneingriff, die durch ungünstige Pressungsverhältnisse und ölabstriifung bedingt und vor allem bei Nebenrotorantrieb von Nachteil sind, da en dieser Flanke die übertragung fast der gesamten Verdichterantriebsleistung auf die Zahnflanken des Hauptrotors erfolgt. Die zweite Flanke führt durch Anwendung der als wesentliche Konturteile ausgeführten Kreisbögen mit wanderpunkterzeugter Gegenflanke zur Verkleinerung des geometrischen Förderstromes.Disadvantages of point-generated profile sections are the long contact line length, the large trapped volume during the extension process, and the susceptibility to damage to the Sealing edge and the associated leakage losses that make the profile unusable. Another disadvantage is the high relative speeds of flank parts that are in sealing proximity interact and poor power transmission and lubrication conditions in tooth meshing, which are caused by unfavorable pressure conditions and oil stripping and are particularly disadvantageous in the case of the secondary rotor drive, since almost the entire compressor drive power is transferred to the tooth flanks of the main rotor in this flank. The second flank performs Use of the circular arcs, which are designed as essential contour parts, with the opposite flank generated by migrating points for reduction in size of the geometric flow rate.

Bei allen bekannten Profilen, besonders für den Nebenrotorantrieb, ist nachteilig, daß der Übergang der Zahnflanke am Teilkreis des Nebenrotors vom teilkreisinneren zum teilkreisäußeren Bereich stufenförmig erfolgt. Das ist für die Herstellung -z. B. für das Wälzfräsen - ungünstig. Bei anderen Profilen erfolgt der Übergang durch Änderung des Krümmungsradius am Teilkreis, was für die Kraftübertragungsverhältnisse nachteilig ist.In all known profiles, especially for the secondary rotor drive, it is disadvantageous that the transition of the tooth flank on the pitch circle of the secondary rotor from the pitch circle inside to the pitch circle outside Area takes place in steps. That's for the manufacture -z. B. for hobbing - unfavorable. With other profiles, the transition takes place by changing the radius of curvature at the pitch circle, which is disadvantageous for the power transmission ratios is.

809813/0692809813/0692

Außerdem besitzen solche Profile bezüglich des Blasspaltes ein nicht optimal ausgeführtes Addendum.In addition, such profiles have a not optimally executed addendum with regard to the blowing gap.

Ziel der ErfindungObject of the invention

An die Flankenform werden neben der Anforderung nach einer hinsichtlich Förderstrom und Verdichterantriebsleistung optimal geformten Kontaktlinie, gute Herstellbarkeit bei niedrigen Kosten durch Fräsen im Zahnlücken-Einzelfräsverfahren und Wälzfräsverfahren, gute Flankenpressungsverhältnisse der Rotoren, deren Nebenrotor durch einen Motor angetrieben wird und Robustheit gegen Profilbeschädigungen gefordert.In addition to the requirement for a with regard to the flank shape Flow rate and compressor drive power optimally formed contact line, good manufacturability at low costs by milling in the single tooth gap milling process and hobbing process, good flank pressure ratios of the rotors, whose secondary rotor is driven by a motor and requires robustness against profile damage.

Die bekannten Rotorprofile erfüllen diese Forderungen nur teilweise und besitzen kein optimal ausgeführtes Flankenprofil.The known rotor profiles only partially meet these requirements and do not have an optimally executed flank profile.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein optimales Rotorprofil zu schaffen, das verbeserte Parameter besitzt - mit möglichst hohem Volumenausnutzungsgrad und mit möglichst großem theoretischen Fördervolumen, mit hohem Liefergrad und Wirkungsgrad durch einen guten Kompromiß zwischen Kontaktlinienlänge und Blasspaltgröße, mit einem verbesserten außerhalb des Nebenrotor-Teilkreises gelegenen Addendum und mit guten Kraftübertragungsverhältnissen und guten Schmierverhältnissen im Zahneingriff bei R^pt- und Nebenrotorantrieb.The object of the invention is to create an optimal rotor profile, which has improved parameters - with the highest possible degree of volume utilization and with the largest possible theoretical delivery volume, with a high degree of delivery and efficiency through one good compromise between contact line length and blow gap size, with an improved outside of the secondary rotor pitch circle Addendum and with good power transmission ratios and good lubrication ratios in meshing with R ^ pt- and Auxiliary rotor drive.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an der ersten Zahnflanke des Nebenrotors eine optimierte Kombination mehrerer Kurventeile an einem Kurvenpunkt außerhalb des Teilkreises beginnend in der Folge Evolventenstück, das bis zu einem Kurvenpunkt innerhalb des Teilkreises nahe an diesem gelegen reicht, Kreisbogen mit konvexer Flankenkrümmung, Kreisbogen mit konkaver Flankenkrümmung, Hüllkurve zu einem Ellipsenteilstück des Hauptrotors, dessen Ellipsenmittelpunkt auf dem Teilkreis des Hauptrotors liegt und Kreisbogen im Sohlenteil der ersten Zahnflanke, dessen Mittelpunkt sich auf dem Teilkreis des Nebenrotors befindet, angeordnet sind.According to the invention the object is achieved in that at the first Tooth flank of the secondary rotor is an optimized combination of several curve parts at a curve point outside the pitch circle starting in the sequence involute piece that extends to a curve point within the pitch circle close to it, Circular arc with convex flank curvature, circular arc with concave flank curvature, envelope curve to an elliptical section of the main rotor, whose center of the ellipse lies on the pitch circle of the main rotor and a circular arc in the sole part of the first tooth flank, whose center is on the pitch circle of the secondary rotor are arranged.

Die zweite Zahnflanke des Nebenrotors ist erfindungsgemaß derart ausgebildet, daß von einem innerhalb des Teilkreises nahe amAccording to the invention, the second tooth flank of the secondary rotor is of this type formed that of one within the pitch circle close to

809813/0692809813/0692

Teilkreis liegenden Punkt beginnend ein Teilstück einer "Konchoide des Kreises** angeordnet ist, die den wesentlichen Konturteil ausmacht und der sich ein kreisbogenförmiger Sohlenteil der zweiten Zahnflanke anschließt, dessen Kreismittelpunkt sich auf dem Teilkreis des Nebenrotors befindet. Die einzelnen Kurvenstücke der ersten und zweiten Nebenrotorzahnflenke sind derartig ausgeführt, daß sie aneinander anschließen und knickfrei ineinander übergehen. Die Hauptrotorflanken sind die entsprechenden konjugierten Profile unter Berücksichtigung von Profilkorrekturen zur Erlangung einer günstigen Spielverteilung dahingehend, daß das Spiel zwischen den Evolvententeilen der Hauptrotorflanke und der Nebenrotorflanke gegenüber den übrigen Flankenspielen minimiert ist.Part of the circle lying point starting a section of a "conchoid of the circle ** is arranged, which is the essential Contour part and which is a circular arc-shaped sole part the second tooth flank, the center of which is located on the pitch circle of the secondary rotor. The individual curved pieces of the first and second secondary rotor tooth flanks are designed in such a way that they connect to one another and merge into one another without kinks. The main rotor flanks are the corresponding conjugate profiles, taking profile corrections into account to achieve a favorable clearance distribution in such a way that the Play between the involute parts of the main rotor flank and the secondary rotor flank is minimized compared to the other flank clearances is.

Als besondere Ausführung ergibt sich ein optimiertes Rotorprofil mit einem außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnkopf, der als Addendum bezeichnet wird, dessen Höhe 4- bis 6 Prozent des halben Rotoraußendurchmessers ausmacht, dessen erste Zahnflanke beginnend am radial äußersten Flankenpunkt folgende Konturzusammensetzung aufweist: 5 bis 1o Prozent der radialen Erstreckung der Zahnflanke ist als Teilstück einer Epizykloide, deren Hüllkurve am Hauptrotor kantenfrei ist, ausgestaltet, 6 bis 12 Prozent der Zahnhöhe sind Teilstück einer Evolvente, deren Grundkreis innerhalb des Nebenrotorteilkreises liegt. 2 bis 6 Prozent der Zahnhöhe bestehen aus einem Kreisbogen, der an der Zahnflanke eine konvexe Krümmung besitzt und dessen äußerster Punkt eine radiale Tangente aufweist, 15 bis 3p Prozent der Zahnhöhe bestehen aus einem Kreisbogen konkaver Flankenkrümmung, wobei der Radius derart optimiert wurde, daß die gesamte Zahnflanke des Hauptrotors kantenfrei bleibt und wanderpunkterzeugt ist,As a special design, there is an optimized rotor profile with a tooth tip located outside the pitch circle, the as an addendum, the height of which makes up 4 to 6 percent of half the outer rotor diameter, the first tooth flank of which starting at the radially outermost flank point has the following contour composition: 5 to 10 percent of the radial extent the tooth flank is designed as a section of an epicycloid, the envelope curve of which is free of edges on the main rotor, 6 to 12 percent of the tooth height is part of an involute, the base circle of which lies within the sub-rotor pitch circle. 2 to 6 percent of the tooth height consists of a circular arc that has a convex curvature on the tooth flank and its outermost point has a radial tangent, 15 to 3p percent of the tooth height consists of an arc of a circle concave flank curvature, the radius being optimized in such a way that the entire tooth flank of the main rotor is free of edges remains and a wander point is generated,

4o bis 7o Prozent der Zehnhöhe sind Hüllkurve zu einem am Hauptrotor angeordneten Sllipsenteilstück, dessen Mittelpunkt sich auf dem Teilkreis des Hauptrotors befindet, 1 bis 4 Prozent der Zahnhöhe bestehen aus einem Kreisbogen mit dem Mittelpunkt auf dem Nebenrotorteilkreis.4o to 7o percent of the ten height is an envelope curve for an am Main rotor arranged slipsection, its center point is on the pitch circle of the main rotor, 1 to 4 percent of the tooth height consists of an arc of a circle with the center on the secondary rotor pitch circle.

Die zweite Zahnflanke dieser besonderen Ausführung ist beginnend am radial äußersten Punkt vorteilhaft in folgender Weise optimal ausgeführt:The second tooth flank of this particular embodiment is advantageous in the following way, starting at the radially outermost point optimally executed:

809813/0692809813/0692

■ι■ ι

4 bis 11 Prozent der Zahnhöhe, außerhalb des Nebenrotorteilkreises liegend, sind Teilstück einer Epizykloide, ddren dazugehörige Hüllkurve am Hauptrotor eine kantenfieie Gegenffanke liefert,4 to 11 percent of the tooth height, outside the secondary rotor pitch circle lying, are part of an epicycloid, ddren belonging to it Envelope curve on the main rotor has an edge-shaped counter flank delivers,

5 bis 12 Prozent der Zahnhöhe sind daran anschließend Teilstück einer Evolvente, deren Grundkreis innerhalb des Nebenrotorteilkreises liegt und der sich die Konchoide innerhalb des Teilkreises anschließt,5 to 12 percent of the tooth height is then part of it an involute whose base circle is within the sub-rotor pitch circle and which is joined by the conchoid within the pitch circle,

7o bis 9o Prozent der Zahnhöhe sind Teilstück der Konchoide des Kreises, der den Nebenrotorteilkreis von außen tangiert und dessen Durchmesser so berechnet wurde, daß Konchoidenteilstück und Evolvententeilstück mit radialer Tangente aneinander anschließen, 7o to 9o percent of the tooth height is part of the conchoid of the circle that is tangent to the sub-rotor part circle from the outside and the diameter of which has been calculated so that the conchoid section and the involute section adjoin each other with a radial tangent,

1 bis 4 Prozent der Zahnhöhe sind als Kreisbogen mit dem Mittelpunkt auf dem Nebenrotorteilkreis ausgebildet.1 to 4 percent of the tooth height is an arc with the center formed on the secondary rotor pitch circle.

Eine vorteilhafte Spielverteilung ergibt sich, wenn man die theoretische Zahnflankenkontur des Hauptrotors beibehält und die spielfreie theoretische Zahnflankenkontur des Nebenrotors gemäß der GleichungAn advantageous distribution of the game results if one considers the theoretical Maintains the tooth flank contour of the main rotor and the backlash-free theoretical tooth flank contour of the secondary rotor according to the equation

Sf = Sk ^sin Y + cos T" * ^811 °^ S f = S k ^ sin Y + cos T "* ^ 811 ° ^

korrigiert, wobeijp der Profilsteigungswinkel am Teilkreis und ^ die Richtung der Korrekturverschiebung ist.corrected, where jp is the profile pitch angle on the pitch circle and ^ is the direction of the correction shift.

Das erfindungsgemäße Profil besitzt im Bereich der gesamten radialen Erstreckung der 1. und 2. Nebenrotorzahnflanke keine punkterzeugten Konturteile. Das Nebenrotor-Profil ist im gesamten Plankenbereich kantenfrei. Der Hauptrotorzahn ist nur in einem sehr begrenzten Teil des Dedendums mit Rücksicht auf eine kleine Blasspaltfläche punkterzeugt und weist keine am Nebenrotorzahn abdichtenden Kanten auf.The profile according to the invention has in the area of the entire radial Extension of the 1st and 2nd secondary rotor tooth flanks no point-generated contour parts. The secondary rotor profile is throughout Plank area free of edges. The main rotor tooth is only in a very limited part of the dedendum with regard to a small one Blow joint surface is point-generated and has none on the secondary rotor tooth sealing edges.

Das Dedendum ist der innerhalb des Hauptrotor-Teilkreises gelegene Flankenteil, der mit dem Addendum des Nebenrotorzahnes zusamiaenkämmt. The dedendum is the one located within the main rotor pitch circle Flank part that meshes with the addendum of the secondary rotor tooth.

Das Profil gemäß der Erfindung stellt eine optimale Kombination dar, da es vorteilhafte technische und technologische Eigenschaften vereinigt.The profile according to the invention represents an optimal combination, as it has advantageous technical and technological properties united.

809813/0692809813/0692

Der LLefergrad n"d Wirkungsgrad werden verbessert durch die günstige Form der Kontaktlinie ζ v/i sehen den Rotoren und durch Verkleinerung des Blasspaltes der ersten Zahnflanke des Nebenrotors innerhalb des Nebenrotorteilkreises im Zahneingriff und durch Verkleinerung des Blasspaltes, die durch die Gestaltung der ersten Zahnflanke des Nebenrotors im Bereich des Addendums erreicht wird.The degree of delivery n "d efficiency are improved by the favorable shape of the contact line ζ v / i see the rotors and by reducing the blow gap of the first tooth flank of the secondary rotor within the secondary rotor pitch circle in the meshing and by reducing the blow gap, which is created by the design of the first tooth flank of the Secondary rotor is reached in the area of the addendum.

Die Kraftübertragungs- und Schmierverhältnisse in der Nähe des Teilkreises werden infolge der Evolventenprofilform verbessert, so daß dieses Profil im Bereich der Kraftübertragung Eigenschaften eines schrägverzahnten Zahnrades aufweist und für den Nebenrotorantrieb in vorteilhafter Weise geeignet ist. Das Profil ist unempfindlich gegenüber Profilflankenbeschädigungen, da bei Beschädigungen nur punktförmige momentane Unterbrechungen an der Kontaktlinie der Rotoren auftreten. Das Profil besitzt einen gegenüber dem symmetrischen Kreisbogenprofil um etwa 3 Prozent höheren Volumenausnutzungsgrad. Die Fräsmesserform zum Fräsen der Zahnlücken im Einzelfräsverfahren ist dahingehend verbessert, daß die Steigung 4^ an den Zahnflanken des Nebenrotors im Bereich der größten Messerbreite und des Hauptrotors im Bereich der kleinsten Messerbreite vergrößert wird, so daß sich die Anzahl der möglichen Schtrfschliffe der Fräsmesser beim Konturschleifen um mehr als das Dreifache erhöht.The power transmission and lubrication conditions in the vicinity of the Pitch circles are improved as a result of the involute profile shape, so that this profile in the area of power transmission properties has a helical gear and is suitable for the secondary rotor drive in an advantageous manner. The profile is insensitive to profile edge damage, as only punctual, momentary interruptions in the event of damage occur at the contact line of the rotors. Compared to the symmetrical circular arc profile, the profile has a profile around 3 percent higher volume utilization. The milling knife shape for milling the tooth gaps in the single milling process is improved in that the slope 4 ^ to the Tooth flanks of the secondary rotor in the area of the largest knife width and of the main rotor in the area of the smallest knife width enlarged so that the number of possible cuts the milling knife for contour grinding by more than three times elevated.

AusführungsbeispielEmbodiment

Fig. 1t Ein Schnitt eines Schraubenrotorprofiles senkrecht zu den Drehachsen von Haupt- und Nebenrotor1t a section of a screw rotor profile perpendicular to the axes of rotation of the main and secondary rotors

Fig. 2t Eine Kontaktlinie zwischen den Rotoren.Fig. 2t A line of contact between the rotors.

Fig. 1 stellt eine Nut des Nebenrotors 13 und den mit ihr im Eingriff befindlichen Zahn des Hauptrotors 14 in einem Schnitt senkrecht zu den Rotordrehachsen dar. Die Nut des Nebenrotors enthält folgende Profilabschnittet Zykloide 1, Evolvente 2 mit ihrem Grundkreis innerhalb des Teilkreises 1o, Konchoide 3 eines außerhalb des Teilkreises 1o liegenden Kreises, Kreisbogen 4 mit Mittelpunkt auf dem Teilkreis 1o, Hüllkurve 5 zu einer amFig. 1 shows a groove of the secondary rotor 13 and the tooth of the main rotor 14 which is in engagement with it in a section perpendicular to the rotor axes of rotation. The groove of the secondary rotor contains the following profile sections cycloid 1, involute 2 with its base circle within the pitch circle 1o, conchoid 3 of a circle outside of the pitch circle 1o, circular arc 4 with center on the pitch circle 1o, envelope curve 5 to an am

809813/0692809813/0692

Hauptrotorzahn angeordneten Ellipse mit Mittelpunkt auf dem Hauptrotorteilkreis 11, Kreisbogen 6 mit Konkaver Krümmung, Kreisbogen 7 mit konvexer Krümmung. Die Form des Hauptrotorzahnes besteht aus den entsprechenden konjugierten Profilabschnitten. Main rotor tooth arranged ellipse with center on the Main rotor pitch circle 11, circular arc 6 with concave curvature, circular arc 7 with convex curvature. The shape of the main rotor tooth consists of the corresponding conjugated profile sections.

In Fig. 2 ist die Projektion der theoretischen Kontaktlinie der Rotoren längs der Rotordrehachsen dargestellt. Die Achsenebene 12 und die Verschneidungslinie 9 dar die Rotoren aufnehmenden Gehäusebohrungen sind eingezeichnet.In Fig. 2, the projection of the theoretical contact line of the rotors along the rotor axes of rotation is shown. The axis plane 12 and the intersection line 9 represent the rotors Housing bores are shown.

809813/0692809813/0692

Claims (1)

PatentanspruchClaim 1. Rotorpaar für eine Schraubenrotormaschine, vorzugsweise zum Komprimieren eines kompressiblen Arbeitsmediums mit einem Hauptrotor mit vier Zähnen, dessen Kämme und Nuten im wesentlichen außerhalb des Teilkreises angeordnet sind und die Kämme im wesentlichen eine konvexe Form aufweisen; und mit einem Nebenrotor mit sechs Zähnen, dessen Kämme und Nuten im wesentlichen innerhalb des Teilkreises angeordnet sind und weitestgehend eine konkave Form aufweisen, wobei die im Eingriff stehenden Rotorzahnteile mit ihren Zahnlückenräumen v-förmige Arbeitskamiuern bilden und jeder Nutteil des Nebenrotors, der jeweils einen Schenkel einer v-förmigen Arbeitskammer bildet, eine erste hintere Zahnflanke besitzt, die der hochdruckseitigen Gehäusestirnwand zugewandt ist und eine vordere zweite Flanke besitzt, die der nie&erdruckseitigen Gehäusestirnwand zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Normalschnitt zu der Rotordrehachse an der ersten Zahnflanke des Nebenrotors eine optimierte Kombination mehrerer Kurventeile an einem Kurvenpunkt außerhalb des Teilkreises beginnend angeordnet ist, die aus einem Evolventenstück besteht, das bis zu einem Kurvenpunkt innerhalb des Teilkreises, nahe an diesem gelegen, führt, dem sich ein Kreisbogen mit konvexer Flankenform anschließt, dem ein Kreisbogen mit konkaver Flankenkrümmung folgt, daran anschließend ist eine Hüllkurve zu einem Ellipsenstück des Hauptrotors angeordnet, dessen Ellipsenmittelpunkt auf dem Teilkreis des Hauptrotors liegt und dieser Hüllkurve ein Kreisbogen folgt, der den radial innersten Flankenbereich der ersten Zahnflanke bildet und dessen Mittelpunkt auf1. Pair of rotors for a screw rotor machine, preferably for compressing a compressible working medium with a main rotor with four teeth, the crests and grooves of which are arranged essentially outside the pitch circle and the ridges are substantially convex in shape; and with a secondary rotor with six teeth, its crests and grooves are arranged essentially within the pitch circle and largely have a concave shape, wherein the meshing rotor tooth parts with their tooth gap spaces form V-shaped working chambers and each Groove part of the secondary rotor, which in each case forms one leg of a V-shaped working chamber, a first rear tooth flank which faces the housing end wall on the high-pressure side and has a front second flank, facing the housing end wall on the lower side of the pressure is, characterized in that in a normal section to the rotor axis of rotation at the first Tooth flank of the secondary rotor is an optimized combination of several curve parts at a curve point outside the pitch circle is arranged starting, which consists of an involute piece that extends up to a curve point within the Partial circle, located close to this, leads, which is followed by a circular arc with a convex flank shape, the one This is followed by an arc of a circle with a concave flank curvature, followed by an envelope curve to a segment of the ellipse Main rotor arranged, the center of the ellipse is on the pitch circle of the main rotor and this envelope curve The arc of a circle follows, which forms the radially innermost flank area of the first tooth flank and its center point 809813/0692809813/0692 ORIGINAL INSPECTH)ORIGINAL INSPECTH) dem Teilkreis des Nebenrotors liegt und an der zweiten Zahnflanke von einem innerhalb des Teilkreises nahe am Teilkreis liegenden Punkt beginnend eine optimierte Kombination mehrerer Kurventeile in einem Norm alschnitt zu der Rotordrehachse angeordnet ist, beginnend mit einem Teilstück einer Konchoide des Kreises, die den wesentlichen Konturteil ausmacht und der sich der radial innerste Plankenteil anschließt, der als Kreisbögen mit dem Mittelpunkt auf dem Teilkreis des Nebenrotors ausgebildet ist, wobei die einzelnen Kurvenstücke der ersten und zweiten Nebenrotorzahnflanke knickfrei ineinander übergehen und die Hauptrotorzahnflanken die entsprelienden konjugierten Profile oder auch Hüllkurven sind.the pitch circle of the secondary rotor and on the second Tooth flank from one within the pitch circle close to Starting point in a partial circle, an optimized combination of several parts of the curve in a standard section is arranged to the rotor axis of rotation, starting with a portion of a conchoid of the circle, which is the essential The contour part and which is joined by the radially innermost plank part, which is an arc of a circle the center point is formed on the pitch circle of the secondary rotor, the individual curve pieces of the first and second secondary rotor tooth flanks merge into one another without kinks and the main rotor tooth flanks the corresponding ones are conjugated profiles or envelopes. 2. Rotorpaar für eine Schraubenrotormaschine nach Anspruch in einer optimierten Ausführung mit einem außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnkopf, dem Addendum, dessen Höhe 4 bis 6 Prozent des halben Rotoraußendurchmessers ausmacht, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der ersten Zahnflanke aus 5 bis 1o Prozent radialer Erstreckung, die als Zahnhöhe bezeichnete wird, als Teilstück einer Epizykloide, deren Hüllkiirve am Hauptrotor kantenfrei ist,2. rotor pair for a screw rotor machine according to claim in an optimized version with an outside of the Tooth tip located on a pitch circle, the addendum, whose height is 4 to 6 percent of half the outer rotor diameter constitutes, characterized in that the profile of the first tooth flank from 5 to 1o percent radial extension, which is referred to as the tooth height, as a section of an epicycloid whose envelope curve on the main rotor is free of edges, 6 bis 12 Prozent der Zahnhöhe als Teilstück einer Evolvente, deren Grundkreis innerhalb des NebenKötorteilkreises liegt,6 to 12 percent of the tooth height as a section of an involute, the base circle of which is within the secondary Kötort sub-circle lies, 2 bis 6 Prozent der Zahnhöhe als Kreisbogenstück, das an der Zahnflanke eine konvexe Krümmung aufweist und dessen äußerster Punkt eine radiale Tangente besitzt, 15 bis 3o Prozent der Zahnhöhe als Kreisbogen konkaver Flankenkrümmung mit optimiertem Radius, derart, daß die gesamte Zahnflanke des Hauptrotors wanderpunkterzeugt ist, 4-0 bis 7o Prozent der Zahnhöhe als Hüllkurve zum Bllipsenteilstück und 1 bis 4 Prozent der Zahnhöhe als Kreisbogen ausgeführt, besteht und daß an der zweiten Zahnflanke außerhalb des Teilkreises2 to 6 percent of the tooth height as a circular arc piece that has a convex curvature on the tooth flank and its outermost point has a radial tangent, 15 to 3o percent of the tooth height as a concave arc of a circle Flank curvature with an optimized radius in such a way that the entire tooth flank of the main rotor is created 4-0 to 70 percent of the tooth height as an envelope curve for the blip section and 1 to 4 percent of the tooth height executed as a circular arc, and that on the second tooth flank outside the pitch circle 4 bis 11 Prozent der Zahnhöhe als Teilstück einer Epizykloide, deren dazugehörige Hüllkurve am Hauptrotor eine kantenfreie Gegenflanke liefert,4 to 11 percent of the tooth height as part of an epicycloid, whose corresponding envelope curve on the main rotor provides an edge-free opposite flank, 809813/0692809813/0692 5 bis 12 Prozent der Zahnhöhe als Teilstück einer Evolvente, dessen radial äußerster Punkt außerhalb des Teilkreises liegt und der Grundkreis der Evolvente innerhalb des Nebenrotorteilkreises liegt, daran anschließend in optimierter Kombination5 to 12 percent of the tooth height as a section of an involute, the radially outermost point of which is outside the pitch circle and the base circle of the involute lies within the sub-rotor pitch circle, then in optimized combination 7o bis 9o Prozent der Zahnhöhe als Teilstück der Konchoide des Kreises, der den Nebenrotorteilkreis von aus- sen tangiert und dessen Durchmesser so ausgeführt ist, daß KonchoidentdLlstück und Evolvententeilstück mit radialer Tangente aneinander anschließen und 1 bis 4· Prozent der Zahnhöhe als Kreisbogen ausgeführt ist.7o is designed to 9o percent of the tooth height as the portion of the conchoid of the circle which is tangent to female rotor pitch circle of Removing sen and whose diameter is carried out so that KonchoidentdLlstück and Evolvententeilstück radial tangent line adjoin one another and from 1 to 4 x percent of the tooth height as a circular arc. 3· Rotorpaar für eine Schraubenrotormaschine nach Anspruch und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiel zwischen den Evolvententeilen der Haupt- und Hebenrotorzahnflanken gegenüber den übrigen Flankenspielen minimiert ist.3 rotor pair for a screw rotor machine according to claim 2, characterized in that that the play between the involute parts of the main and lifting rotor tooth flanks compared to the other flank play is minimized. 4. Rotorpaar für eine Schraubenrotormaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die theoretische Spielverteilung der Gleichung 1 folgt.4. rotor pair for a screw rotor machine according to claim 3 » characterized in that the theoretical play distribution follows equation 1. 809813/0692809813/0692
DE19772735670 1976-09-27 1977-08-08 SCREW ROTORS Withdrawn DE2735670A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD19499976A DD128035B1 (en) 1976-09-27 1976-09-27 SCREW ROTORS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2735670A1 true DE2735670A1 (en) 1978-03-30

Family

ID=5505839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772735670 Withdrawn DE2735670A1 (en) 1976-09-27 1977-08-08 SCREW ROTORS

Country Status (13)

Country Link
BG (1) BG32501A1 (en)
CS (1) CS194477B1 (en)
DD (1) DD128035B1 (en)
DE (1) DE2735670A1 (en)
FI (1) FI62714C (en)
FR (1) FR2365711A1 (en)
GB (1) GB1544595A (en)
HU (1) HU177663B (en)
NL (1) NL7710476A (en)
PL (1) PL112155B2 (en)
SE (1) SE7710737L (en)
SU (1) SU1441077A1 (en)
YU (1) YU228277A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203228A1 (en) * 1981-02-06 1983-01-20 Svenska Rotor Maskiner AB, Nacka SCREW ROTOR MACHINE FOR ANY WORKING FLUID
US4614484A (en) * 1983-12-14 1986-09-30 Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co. Kg Rotary screw compressor with specific tooth profile

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4412796A (en) * 1981-08-25 1983-11-01 Ingersoll-Rand Company Helical screw rotor profiles
US4890992A (en) * 1988-04-22 1990-01-02 Fu Sheng Industry Co., Ltd. Screw-rotor machine with an ellipse as a part of its male rotor
CN104564673A (en) * 2013-10-16 2015-04-29 济南海屹流体技术有限公司 End-surface tooth profiles for steam screw compressor
CN108071586A (en) * 2016-11-14 2018-05-25 上海汉钟精机股份有限公司 Flute profile rotor set
CN108757439B (en) * 2018-07-25 2023-08-18 中国石油大学(华东) Double-head full-smooth screw rotor of double-screw liquid pump and design method thereof
CN108757438B (en) * 2018-07-25 2023-08-18 中国石油大学(华东) Full-smooth screw rotor with small enclosed volume and design method thereof
CN111237187B (en) * 2020-01-17 2022-03-15 宿迁学院 Flexible construction method for convex rotor profile

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792576A (en) * 1972-05-24 1973-03-30 Gardner Denver Co SCREW COMPRESSOR HELICOIDAL ROTOR
GB1503488A (en) * 1974-03-06 1978-03-08 Svenska Rotor Maskiner Ab Meshing screw rotor fluid maching

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203228A1 (en) * 1981-02-06 1983-01-20 Svenska Rotor Maskiner AB, Nacka SCREW ROTOR MACHINE FOR ANY WORKING FLUID
AT400974B (en) * 1981-02-06 1996-05-28 Svenska Rotor Maskiner Ab SCREW ROTOR MACHINE
US4614484A (en) * 1983-12-14 1986-09-30 Boge Kompressoren Otto Boge Gmbh & Co. Kg Rotary screw compressor with specific tooth profile

Also Published As

Publication number Publication date
PL201046A1 (en) 1978-06-05
PL112155B2 (en) 1980-09-30
FI62714C (en) 1983-02-10
CS194477B1 (en) 1979-12-31
FI772825A (en) 1978-03-28
SE7710737L (en) 1978-03-28
YU228277A (en) 1982-10-31
GB1544595A (en) 1979-04-19
FR2365711A1 (en) 1978-04-21
FI62714B (en) 1982-10-29
HU177663B (en) 1981-11-28
NL7710476A (en) 1978-03-29
FR2365711B1 (en) 1983-08-26
DD128035B1 (en) 1979-12-27
BG32501A1 (en) 1982-08-16
SU1441077A1 (en) 1988-11-30
DD128035A1 (en) 1977-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT402091B (en) SUB-ROTOR FOR A SCREW MACHINE, ESPECIALLY A SCREW COMPRESSOR
DE3780158T2 (en) CYCLLOIDED AQUIDISTANT CURVE TRANSMISSION MECHANISM AND ITS DEVICE.
DE4138913C1 (en)
DE3026222C2 (en)
DE3411931C2 (en)
DE3034299C2 (en)
DE10208408A1 (en) gear teeth
CH657897A5 (en) SCREW ROTOR MACHINE FOR A WORKING FLUID.
DE2840303A1 (en) GEAR GEARBOX AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE2735670A1 (en) SCREW ROTORS
DE594691C (en) Screw compressor, consisting of right- and left-handed, mutually engaging screws coupled by cogwheels
DE1403541A1 (en) Rotary machine, especially screw compressor for gases
DE112012005722T5 (en) Internal gear pump
DE3336661C2 (en) Planetary gear
DE2234777C3 (en) compressor
DE2446172A1 (en) Involute gear teeth with varying form correction - produces teeth with longer arc of contact to reduce shock loading
DE2639870A1 (en) ROTOR PAIR FOR SCREW MACHINES
DE3345262A1 (en) ROTORS FOR SCREW-ROTOR MACHINE AND PRODUCTION METHOD
DE8434596U1 (en) TURNING PISTON COMPRESSORS
DE2943948A1 (en) HYDROSTATIC GEAR MACHINE
DE69217391T2 (en) FLEXIBLE CONTACT TOOTHING WITH NON-PROFILE SHIFTED GEAR PROFILE FROM TWO CIRCULAR ARCES
DE112012004434T5 (en) Internal gear pump
DE2429856C2 (en) Parallel and off-axis rotary piston machine
DE3702558A1 (en) INNER AXIS ROTARY PISTON
DE2953832C1 (en) Screw rotor machine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F01C 1/16

8130 Withdrawal