本發(fā)明涉及液壓泵技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種外嚙合球齒泵。

背景技術(shù)：

齒輪泵通過一對齒輪的嚙入嚙出產(chǎn)生容積變化來達(dá)到吸、壓油的效果。傳統(tǒng)齒輪泵的齒輪都采用漸開線齒輪，由于漸開線齒輪嚙合點(diǎn)位置瞬間變化大，工作時齒間載荷大、輸出流量脈動大?，F(xiàn)階段，漸開線齒輪泵向著高轉(zhuǎn)速、高壓力的方向發(fā)展，但是所帶來的問題是齒間載荷增大、齒輪磨損加劇、齒輪壽命縮短；流量脈動則降低了漸開線齒輪泵的輸出流量穩(wěn)定性。

為了提升齒輪泵的性能、延長使用壽命，研究人員曾采用級聯(lián)齒輪來降低流量脈動，通過對齒輪表面進(jìn)行處理來提高其耐磨性能，雖然取得了一定效果，但流量脈動、齒輪磨損問題仍然存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有漸開線齒輪泵的流量脈動性能不理想、齒輪異常磨損和提前報(bào)廢的問題，提供一種齒間載荷小、流量脈動低的外嚙合球齒泵。

本發(fā)明解決技術(shù)問題采用了將漸開線齒輪泵與球形齒輪相結(jié)合的方案。

為了達(dá)到形成密閉的吸油腔、壓油腔的目的，本發(fā)明給出的解決方案是：一種外嚙合球齒泵，包括泵體、公齒齒輪、母齒齒輪、從動軸、主動軸、后泵蓋、定位銷、軸承蓋、前泵蓋。其特征是：所述公齒齒輪的齒形為凸形球齒，所述母齒齒輪的齒形為與所述公齒齒輪的凸形球齒相嚙合的凹形球齒。

所述主動軸穿過所述公齒齒輪，所述從動軸穿過母齒齒輪。

所述泵體外形呈橢圓形，所述公齒齒輪與所述母齒齒輪相互嚙合，將腔體分隔成吸油腔和壓油腔，在泵體底部和頂部中央位置設(shè)有進(jìn)油口和排油口，分別對應(yīng)上述吸油腔和壓油腔。

所述主動軸通過鍵連接驅(qū)動所述公齒齒輪旋轉(zhuǎn)。

與國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)兩嚙合齒輪的工作齒面是球形的凸齒齒廓與凹齒齒廊，即嚙合時凹齒包住凸齒，且球形齒廓的當(dāng)量曲率半徑比漸開線齒廓的當(dāng)量曲率半徑大數(shù)十倍，因此其接觸強(qiáng)度高、齒間載荷小、載荷分布均勻，延長了軸承等零件及泵的使用壽命，也提高了泵運(yùn)行的平穩(wěn)性。

(2)漸開線齒輪泵中起容積變化作用的是齒輪嚙入側(cè)和脫開側(cè)的條形空間，而本發(fā)明中起容積變化作用的是母齒齒輪的球形凹陷處，因此在相同齒寬時，本發(fā)明的吸油腔容積變化量大，所以輸出流量大，泵油效率高。

(3)公齒齒輪、母齒齒輪的球形輪齒的凸、凹齒廓的圓弧半徑相等，可實(shí)現(xiàn)沿整個齒高的瞬時線接觸，齒輪嚙合程度高、輪齒嚙合位置瞬間變化小，因此外嚙合球齒泵的流量脈動小，噪音低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的a-a剖視圖。

圖中1.泵體、2.公齒齒輪、3.母齒齒輪、4.從動軸、5主動軸、6后泵蓋、7定位銷、8軸承蓋、9前泵蓋

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

圖1和圖2示出了本發(fā)明的一個實(shí)施方式。本發(fā)明的外嚙合球齒泵由泵體1、公齒齒輪2、母齒齒輪3、從動軸4、主動軸5、后泵蓋6、定位銷7、軸承蓋8、前泵蓋9等組成。其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：公齒齒輪2的齒形為凸形球齒，母齒齒輪3的齒形為與公齒齒輪2的凸形球齒相嚙合的凹形球齒，主動軸5穿過公齒齒輪2并通過鍵連接驅(qū)動公齒齒輪2旋轉(zhuǎn)，從動軸4穿過母齒齒輪3。

泵體1的外形呈橢圓形，公齒齒輪2與母齒齒輪3相互嚙合，將腔體分隔成吸油腔b和壓油腔a，在泵體1的底部和頂部中央位置設(shè)有進(jìn)油口c和排油口d，分別對應(yīng)上述吸油腔b和壓油腔a。

主動軸5驅(qū)動公齒齒輪2旋轉(zhuǎn)時，公齒齒輪2與母齒齒輪3相嚙合，嚙入時壓油、嚙出時吸油。低壓油從泵體1上的進(jìn)油口c進(jìn)入吸油腔b中，高壓油從壓油腔a經(jīng)排油口d排出。

本發(fā)明的外嚙合球齒泵的工作原理是：當(dāng)主動軸5沿順時針方向(圖1所示的箭頭方向)旋轉(zhuǎn)時，安裝在主動軸5上的公齒齒輪2也隨之轉(zhuǎn)動，帶動母齒齒輪3旋轉(zhuǎn)并相互嚙合。在公齒齒輪2與母齒齒輪3嚙出時，泵體1內(nèi)b處容積變大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓力的作用下，通過外部吸油管從進(jìn)油口c進(jìn)入到吸油腔b內(nèi)，將吸油腔b內(nèi)的空間填滿，完成吸油過程；隨著公齒齒輪2與母齒齒輪3的繼續(xù)嚙合旋轉(zhuǎn)，吸入空間的油液被帶到壓油腔a中，這時公齒齒輪2與母齒齒輪3嚙入空間變小，壓油腔a中的油液被擠出，通過泵體1上的排油口d輸出壓力油，完成壓油過程。主動軸5由外部電機(jī)帶動不斷旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上述過程。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種外嚙合球齒泵，它包括泵體(1)、公齒齒輪(2)、母齒齒輪(3)、從動軸(4)、主動軸(5)、后泵蓋(6)、定位銷(7)、軸承蓋(8)、前泵蓋(9)；公齒齒輪(2)的齒形為凸形球齒，母齒齒輪(3)的齒形為與公齒齒輪(2)的凸形球齒相嚙合的凹形球齒；本發(fā)明的公齒齒輪、母齒齒輪的工作齒面是球形的凸齒齒廓與凹齒齒廊，吸油腔容積變化量大，且凸齒齒廓與凹齒齒廊的圓弧半徑相等，因此，輪齒接觸強(qiáng)度高、齒間載荷小、輸出流量大、流量脈動小、噪音低，泵運(yùn)行的平穩(wěn)性及使用壽命均優(yōu)于采用漸開線齒廓的傳統(tǒng)齒輪泵。

技術(shù)研發(fā)人員：祝海林;沈一帆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.11
技術(shù)公布日：2017.07.28