无油螺杆真空泵中的螺杆转子

无油螺杆真空泵中的螺杆转子具有等螺距和变螺距两类结构形式。其中单头变螺距的螺杆转子，因其具有内部预压缩的排气方式，与等螺距螺杆转子相比，具有突出的节能降噪优点，因此越来越备受无油螺杆真空泵的设计者和使用者的青睐。有许多技术人员设计出了多种结构形式的单头变螺距螺杆转子型线或对其开展了深入的研究。

一种能够保持齿型齿顶宽近似恒定(当然，对应地，齿根宽也会保持恒定)的单头变螺距螺杆转子型线。一个变螺距螺杆转子，当螺旋导程由排气端向吸气端逐渐增大时(P1<P2<P3<P4)，而齿顶宽却始终保持不变(B1=B2=B3=B4)；仅仅是斜齿面所占据的轴向长度不断增加(L1<L2<L3<L4)。

这一转子型线，其端面型线的构成比较常见，由4段曲线顺序相接组成，依次为齿根圆1、摆线2、齿顶圆3和渐开线4。将该端面型线沿轴向做变螺距螺旋展开，则形成一个单头变螺距螺杆转子。由4段曲线所对应生成的螺杆转子齿型面，则分别为齿根面5、凹齿面6、齿顶面7和斜齿面8。其中摆线2可以采用多种形式的具有自啮合特性的过渡段曲线，所生成的过渡齿面也随之改变。

虽然这种端面型线看上去就是实际生产中广泛采用、最为常见的一种型线，却能够达到螺杆转子保持齿顶宽不变的效果。其实现方法是随着端面型线的变螺距展开，型线中渐开线4的发生基圆的半径也随之改变，从而使齿根圆、渐开线和齿顶圆三段曲线各自所占据的角度范∠aoc=θC、∠coe、∠eog=θE也随之变化，可以保证在转子的螺旋导程(节距)随螺旋展开角成正比变化的情况下，转子齿形面的齿顶宽近似地保持不变。

一种适用于无油螺杆真空泵的单头变螺距等齿顶宽螺杆转子型线，其端面型线依次由齿根圆、摆线、齿顶圆和渐开线线顺序相接组成。这种型线的主要特征是：随着端面型线的变螺距展开，转子螺旋导程逐渐变大，斜齿面的轴向长度也逐渐变大，但齿顶面宽度始终不变。与以前的各种单头变螺距螺杆转子相比，该型线转子在吸气端的齿顶宽度相对较小，端面型线的容积利用系数大，从而形成更大的级间吸气容积，因此在相同的结构参数下具有更大的理论抽速；反之，该型线转子在排气端的齿顶宽度却相对较大，具有更强的级间泄漏阻挡能力，能够使气体级间泄漏返流量降低，从而有利于提高真空泵的极限真空度和实际有效抽速。并且排气端的容积利用系数变小，会使泵的吸排气压缩比变大。

好凯德无油螺杆泵具有抽速范围宽、结构简单紧凑、抽气腔元件无摩擦、寿命长、能耗低、无油污染等特点，已被广泛应用于半导体、医药、食品、化工等众多工业领域。螺杆转子是螺杆真空泵中最关键的抽气部件，直接决定着泵的工作性能和使用寿命，其加工制造成本约占整个螺杆泵总成本近一半。螺杆转子的型线设计则是整个螺杆泵设计中的最关键技术。