多齿差内啮合齿轮泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102705227A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102705227A(43)申请公布日2012.10.03(21)申请号201210195156.0(22)申请日2012.06.13(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市凌工路2号(72)发明人魏静马强孙伟(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人关慧贞(51)Int.Cl.F04C2/10(2006.01)F04C15/00(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称多齿差内啮合齿轮泵(57)摘要本发明一种多齿差内啮合齿轮泵属于齿轮泵领域，特别涉及一种多齿差内啮合齿轮泵，适用于机床、汽车、注塑机械和油田机械等液压设备。多齿差内啮合齿轮泵的内转子和外转子的齿廓分别是摆线和圆弧曲线，转子腔的壳体上有工作流体入口和工作流体出口，它们分别与转子腔部分流体连通。在转子腔壳体内有垫板与偏心套，偏心套内有可旋转的内转子与外转子。内转子与外转子的齿数之差大于1，且互为质数。非完整的月牙形构件外形是以半径为r2f的外转子的根圆与以半径为r1a内转子的顶圆相交的部分圆弧。本发明降低了内啮合齿轮泵的工作压力脉动和工作噪声，避免了转子腔内的困油问题，有效地提高了液压设备的生产效率。CN10275ACN102705227A权利要求书1/2页1.一种多齿差内啮合齿轮泵，其特征在于，多齿差内啮合齿轮泵中的内转子(1)和外转子(2)的齿廓分别是摆线和圆弧曲线，内摆线和圆弧曲线齿廓是通过以下方式生成：设基圆(I)的半径为r1，单位：mm；滚圆(II)的半径为r2，单位：mm；以基圆(I)的圆心O1为坐标原点，建立固定坐标系Sf(O1，xf，yf)，并使其xf轴通过两圆切点p；以基圆(I)的圆心O1为坐标原点，建立活动坐标系S1(O1，x1，y1)，并使其与基圆(I)固连；以半径为L、滚圆(II)的圆心O2为坐标原点，建立活动坐标系S2(O2，x2，y2)，并使其与滚圆(II)固连，并在其横坐标轴上选定一点C；活动坐标系S1，S2初始位置的x1，x2轴与固定坐标系Sf的xf轴重合；令基圆(I)绕其圆心转过角度时，滚圆(II)绕其圆心转过角度，C点和活动坐标系S2(O2，x2，y2)相固连，C点的坐标为(L，0)；1)外转子(2)齿廓曲线以C点为圆心、R为半径作圆(III)，圆上M点在活动坐标系S2(O2，x2，y2)中的坐标为(L-Rcosθ，-Rsinθ)；在活动坐标系S2(O2，x2，y2)中，M点的轨迹为圆(III)圆(III)即是以C点为圆心、半径为R的外转子(2)齿廓曲线，其方程为：式(1)中，x2，y2是外转子(2)齿廓曲线的坐标，单位：mm，R为圆(III)半径，单位：mm，θ是角度，单位：rad；利用以半径为r2a的外转子(2)的顶圆(IV)与以半径为r2f的外转子根圆(V)与该齿廓曲线相截取，得到外转子齿廓曲线上的两段圆弧齿廓，该两段圆弧齿廓以圆心O2改变角度2π/z2到下一个位置，以此类推，直至形成完整的外转子(2)齿廓；2)内转子(1)的齿廓曲线M点在固定坐标系Sf(O1，xf，yf)中的轨迹为实际啮合线，而M点在活动坐标系S1(O1，x1，y1)中的轨迹为内转子(1)的齿廓曲线，其方程为：式(2)中，x1，y1是内转子(1)齿廓曲线的坐标，单位：mm，e为内转子(1)与外转子(2)的中心距，单位：mm；θ与的关系为：为内转子(1)与外转子(2)转过的角度，单位：弧度，当内转子(1)转过角度时，外转子(2)转过的角度，内转子(1)的齿廓曲线为一内摆线；利用半径为r1a的内转子(1)的顶圆(VI)与半径为r1f的内转子根圆(VII)与该摆线相截取，得到内转子齿上的两段摆线；该两段摆线以圆心O1改变角度2π/z1到下一个位置，以此类推，直至形成完整的内转子(1)齿廓；转子腔的壳体(10)上有工作流体入口(a)和工作流体出口(b)，它们分别与转子腔部分流体连通；在转子腔壳体(10)内有垫板(4)与偏心套(16)，偏心套(16)内有可旋转的内转子(1)与外转子(2)；提供转子齿间的密封表面的非完整形状的月牙形构件(3)插在内转子(1)与外转子(2)之间，以分开转子腔内的工作流体入口(a)和工作流体出口(b)；非完整的月牙形构件(3)外形是以半径为r2f的外转子(2)的根圆(V)与以半径为r1a内转子(1)的顶圆(VI)相交的部分圆弧；内啮合齿轮泵中的联轴器(8)通过平键(11)和电机的动力轴(6)相连，电机提供的原动力通过联轴器(8)传给动力轴(6)；内转子(1)通过平2CN102705227A权利要求书2/2页键(15)安装在动力轴(6)上，动力轴(6)上还