專(zhuān)利名稱(chēng)：直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬齒輪傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副是一種特殊的齒輪傳動(dòng)形式，其中的齒輪齒廓為直線(xiàn)，與之嚙合的齒圈齒廓為其共軛曲線(xiàn)，齒輪的齒數(shù)小于齒圈的齒數(shù)，安放在齒圈內(nèi)。在工業(yè)上，直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副主要用于齒輪泵中，由于其嚙合過(guò)程的特殊性，可以降低液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)噪音和流量脈動(dòng)，比傳統(tǒng)的漸開(kāi)線(xiàn)齒輪泵性能優(yōu)越。內(nèi)嚙合齒輪泵的排量與輪齒的高度成正比，但輪齒的高度增加同時(shí)會(huì)使齒輪副重疊系數(shù)增大，在兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，在相鄰的兩對(duì)輪齒之間形成封閉困油區(qū)，隨著齒輪的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)困油區(qū)的容積由大變小，再由小變大。由于液壓油的壓縮性很小，當(dāng)困油區(qū)容積變小時(shí)，封閉在其中的液體受擠產(chǎn)生高壓，齒輪的徑向載荷因此急劇增加，導(dǎo)致振動(dòng)和噪聲；而困油區(qū)容積變大時(shí)，又造成局部真空，引起氣穴噪聲等現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使液壓系統(tǒng)失穩(wěn)?，F(xiàn)有技術(shù)的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪泵中(CN2711413Y 2005年7月20日公告)，為了避免困油帶來(lái)的噪音，齒輪嚙合的重疊系數(shù)都控制在I左右，同時(shí)齒輪的整個(gè)齒廓都參與嚙合，由于輪齒的高度受到限制，從而影響了齒輪泵排量的提高，見(jiàn)圖2。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪泵提高排量與控制困油之間的矛盾，提供一種既能增加泵排量，又能有效避免困油加劇的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其中齒輪的齒廓曲線(xiàn)為直線(xiàn)，通過(guò)增加輪齒的高度，使齒頂寬度與齒頂圓齒距的比值為O. I O. 2。為了適應(yīng)齒輪輪齒高度的變化,齒圈的齒廓分為兩部分,輪齒部分為工作齒廓，與齒輪的直線(xiàn)齒廓共軛，工作時(shí)與齒輪齒面接觸；齒根部分為一個(gè)對(duì)稱(chēng)梯形槽，梯形槽兩側(cè)面的夾角為20 30°，兩側(cè)面在工作時(shí)不與齒輪齒面接觸。由于齒圈梯形槽部分的齒廓，以及對(duì)應(yīng)的齒輪齒頂部分齒廓在工作時(shí)不參與嚙合，因此不會(huì)增大齒輪副實(shí)際嚙合過(guò)程的重疊系數(shù)，也不會(huì)增加齒輪泵困油區(qū)大小，而且在嚙合過(guò)程中，齒圈齒底的梯形槽結(jié)構(gòu)加大了困油區(qū)的絕對(duì)容積，因此在困油區(qū)容積發(fā)生變化時(shí)，反而能有效地抑制油液壓力的變化，減小運(yùn)轉(zhuǎn)噪音。在直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副中，當(dāng)齒輪的齒數(shù)較多時(shí)，增加齒高會(huì)使齒頂變尖，無(wú)法滿(mǎn)足內(nèi)嚙合齒輪泵月牙板處密封的要求。因此本實(shí)用新型直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)中齒輪的齒數(shù)范圍為8 15,以保證齒頂?shù)膶挾?。另外?nèi)外齒輪的齒數(shù)差大于3,原因是齒數(shù)差太小會(huì)導(dǎo)致齒輪嚙合干涉。
圖I為本實(shí)用新型直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)。圖2為一種現(xiàn)有技術(shù)的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)圖。圖4為實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖中的零件標(biāo)號(hào)為I-齒圈，2-齒輪，3-鍵，4-驅(qū)動(dòng)軸，5-月牙板，6_螺栓，7_軸承蓋，8-密封圈，9-螺釘，10-滾動(dòng)軸承，11-前泵體，12-滑動(dòng)軸承套，13-中間泵體，14-滑動(dòng)軸承套，15-后泵體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。圖3、4表示了本實(shí)用新型在一個(gè)直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪泵中的實(shí)施方式。該直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪泵主要包括帶內(nèi)孔的泵體，可在內(nèi)孔中自由轉(zhuǎn)動(dòng)的一對(duì)內(nèi)嚙合齒輪副，固定于泵體上分隔內(nèi)外齒輪的月牙板以及驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸等部件。如圖I所示，齒圈I和齒輪2構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪副,齒輪的工作齒面齒廓為直線(xiàn),齒圈為與之共軛的曲線(xiàn)。兩輪中心偏心安裝，齒輪和內(nèi)齒圈之間的月牙板3和齒輪嚙合點(diǎn)將吸油腔和壓油腔隔開(kāi)，形成兩個(gè)獨(dú)立的封閉空間，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩封閉空間的容積發(fā)生變化，將液壓油不斷從吸油腔帶入壓油腔，實(shí)現(xiàn)泵油的功能。齒輪2通過(guò)鍵3與驅(qū)動(dòng)軸4聯(lián)接，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸4由滾動(dòng)軸承10以及滑動(dòng)軸承套12、13支承在泵體上,泵體由前泵體11、中間泵體13和后泵體15通過(guò)螺栓6聯(lián)接組成，齒圈I位于中間泵體上的內(nèi)孔中，并與齒輪嚙合，月牙板5位于齒輪分為齒圈的輪齒之間，起著分隔吸油區(qū)和壓油區(qū)的作用。前泵體上開(kāi)有潤(rùn)滑軸承用的小油孔，并在軸的伸出端安裝密封圈8以防止泄漏，密封圈通過(guò)軸承蓋7及螺釘9固定。當(dāng)齒輪泵工作時(shí)，液壓油從前泵體上的進(jìn)油口流入，進(jìn)入吸油腔，并隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶入壓油腔，最后通過(guò)泵體上的油道從出油口排出。實(shí)施例中的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、流量大、噪音低等優(yōu)點(diǎn)，可作為液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的關(guān)鍵是通過(guò)增加齒輪的齒高，以提高齒輪泵的排量，在不改變泵的外部尺寸的條件下，可以將齒輪的齒高增加10% 15%，使齒輪泵的排量相應(yīng)提高15% 20%。
權(quán)利要求1.一種直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)，其特征在于齒輪的齒廓曲線(xiàn)為直線(xiàn)，齒頂寬度與齒頂圓齒距的比值為O. I O. 2,齒圈的齒廓分為兩部分,輪齒部分為工作齒廓,與齒輪的直線(xiàn)齒廓共軛，工作時(shí)與齒輪齒面接觸；齒根部分為一個(gè)對(duì)稱(chēng)梯形槽，梯形槽兩側(cè)面的夾角為20 30°，兩側(cè)面在工作時(shí)不與齒輪齒面接觸。
2.如權(quán)利要求I所述的直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)，其特征在于齒輪的齒數(shù)為8 12，齒圈與齒輪的齒數(shù)差大于3。
專(zhuān)利摘要一種直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)，齒輪的齒廓曲線(xiàn)為直線(xiàn)，齒圈的齒廓分為兩部分，輪齒部分為工作齒廓，與齒輪的直線(xiàn)齒廓共軛，工作時(shí)與齒輪齒面接觸，輪齒根部為一個(gè)對(duì)稱(chēng)梯形槽，梯形槽的兩側(cè)面工作時(shí)不與齒輪齒面接觸。該直線(xiàn)共軛內(nèi)嚙合齒輪副齒廓結(jié)構(gòu)在可用于內(nèi)嚙合齒輪泵，由于齒輪高度大于實(shí)際嚙合高度，能有效增加齒輪泵的排量，同時(shí)齒輪嚙合的重合度比較小，能減輕困油現(xiàn)象，提高工作平穩(wěn)性。
文檔編號(hào)F04C2/10GK202646002SQ201120572828
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者王仲偉, 崔建昆, 張麗華 申請(qǐng)人:上海航發(fā)機(jī)械有限公司