弦线轮齿廓成形原理及采用滚子隔离的弦线轮转子泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105822541A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610162754.6(22)申请日2016.03.21(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人邹旻王志洋陈文杰朱英杰吴良才孔德昂(51)Int.Cl.F04C2/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称弦线轮齿廓成形原理及采用滚子隔离的弦线轮转子泵(57)摘要本发明公开了一种弦线轮齿廓成形原理及采用滚子隔离的弦线轮转子泵，弦线轮齿廓成形原理：一个小圆绕着一个固定的大圆做匀速转动，同时其圆心沿连心线方向按正弦规律做直线运动，由此产生小圆轨迹的内包络线。采用滚子隔离的弦线轮转子泵主要包括弦线轮转子、滚子、轴、齿轮、泵体、端盖、直线槽、进液口、排液口等。两轴线平行、尺寸相同的弦线轮转子，反向、同速转动，滚子夹在两弦线轮之间，始终与两轮保持接触；本发明的效果：通过驱动轮和工作轮分离设计，避免了困油现象；利用滚子，既实现了吸液区和排液区的隔离，也使齿面间的滑动摩擦主要变为滚动摩擦；且瞬时流量为时间的一次函数，理论上无流量脉动。CN105822541ACN105822541A权利要求书1/1页1.一种采用滚子的弦线轮转子泵，由弦线轮转子、滚子、轴、齿轮、泵体、端盖、直线槽、进液口、排液口等部件(部分)组成。其特征在于：两弦线轮转子由一对传动比等于1的外啮合齿轮分别驱动，滚子夹在两弦线轮之间，始终与两弦线轮接触，通过滚子将吸、排液区隔离开来。2.根据权利要求1所述的采用滚子隔离的弦线轮转子泵，其特征在于：弦线轮齿廓为：一个小圆绕着一个大圆(固定不动)做匀速转动，同时其圆心沿连心线方向按正弦规律做直线运动，由此产生的小圆轨迹的内包络线。3.根据权利要求1所述的采用滚子隔离的弦线轮转子泵，其特征在于：滚子的半径等于权利要求2中小圆的半径。4.根据权利要求1所述的采用滚子隔离的弦线轮转子泵，其特征在于：弦线轮与驱动齿轮分离设计，但它们中心距相同。2CN105822541A说明书1/3页弦线轮齿廓成形原理及采用滚子隔离的弦线轮转子泵技术领域[0001]本发明涉及一种弦线轮齿廓的成形原理，及以该弦线轮作为转子，利用滚子隔离吸、排液区的流体输送泵，属于流体输送设备技术领域，特别适用于高粘度流体的输送。背景技术[0002]普通齿轮泵一般采用一对参数相同的渐开线外齿轮进行传动，吸、排液工作和动力传递由同一对齿轮完成，具有结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好等优点，是工业中应用最为广泛的流体输送装置。但普通齿轮泵为了保证连续传动，重合度必须大于1，这造成了令人棘手的的困油现象；又因为要兼顾轮齿强度和泵体尺寸，所以齿数不能太多，这又造成流量脉动较大。[0003]与本发明相近的现有技术是湖南科技大学陈磊的硕士论文《余弦齿轮数控滚切加工理论研究》的第三章“弦齿轮数控滚切加工的数学建模”，徐攀的硕士论文《余弦齿轮的数控插削加工方法及仿真研究》的第二章“余弦齿轮的数控插削加工展成机理”，王建的硕士论文《余弦齿轮传动的原理与特性研究》第三章“弦齿轮传动的数学模型”，胡华荣的硕士论文《外啮合余弦齿轮泵的特性研究》中第二章“余弦齿轮传动的数学模型及特性”。[0004]因余弦齿廓不能互为共轭啮合，在上述王建的论文p26，3.3共轭齿廓方程，和胡华荣的论文p8，2.1.3共轭齿廓方程中可以看出：余弦齿轮泵是一个余弦齿轮与一个与其共轭的非余弦齿轮相啮合，这种共轭齿轮的齿廓复杂，同时因为重合度必须大于1，所以也存在困油现象。发明内容[0005]为了消除困油现象，降低流量脉动和减小齿面摩擦，本发明提出了一种弦线轮齿廓的成形原理及利用该齿廓的、采用滚子隔离的弦线轮转子泵。[0006]本发明弦线轮齿廓成形原理：一个小圆绕着一个大圆(固定不动)做匀速转动，同时其圆心沿连心线方向按正弦规律做直线运动，由此产生的小圆轨迹的内包络线就是本发明中弦线轮转子的(实际)齿廓曲线。[0007]这个原理也可以表述为：使两个尺寸相同的大圆相切，并使一个小圆放置在上述切点处，两大圆以相同速度，反方向转动，同时小圆按正弦规律沿两大圆的连心线方向做直线运动。由此，小圆在在两个大圆平面里的包络线就是本发明中一对弦线轮的齿廓。[0008]小圆圆心在两个大圆平面里轨迹，可称为本发明中一对弦线轮转子的理论轮廓，本发明中弦线轮转子的实际齿廓曲线是它的等距曲线，间距为小圆半径。[0009]本发明采用滚子隔离的弦线轮转子泵由弦线轮转子、滚子、轴、齿轮、泵体、端盖、直线槽、进液口、排液口等部件(部分)组成。其中两个轴线平行、尺寸相同的弦线轮转子，同速、反向转动；两侧端盖沿中心线方向均开有直线槽，滚子端部分