[發(fā)明專(zhuān)利]齒輪傳動(dòng)液壓裝置中具有能夠半密封嚙合輪廓的齒輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010526348.6
• 申請(qǐng)日: 2010-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102052447B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬里奧·安東尼奧·默塞爾利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑟提馬麥肯尼加有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16H55/17
• 分類(lèi)號(hào): F16H55/17;F16H55/08
• 代理公司: 北京商專(zhuān)永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400
• 代理人: 葛強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及齒輪，尤其涉及齒輪傳動(dòng)液壓裝置中具有能夠半密封嚙合齒廓的類(lèi)型的齒輪。

本發(fā)明的齒輪所在的，以及下文中會(huì)特別參考的齒輪傳動(dòng)液壓裝置的典型例子，所應(yīng)用的是轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡茫牵景l(fā)明的齒輪也可以類(lèi)似地應(yīng)用于齒輪式液壓馬達(dá)，因此也將其認(rèn)為包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

轉(zhuǎn)式變?nèi)菡婵毡靡话阌蓛蓚€(gè)齒輪組成，在大部分情況中，其中一個(gè)是直齒齒輪，稱(chēng)作驅(qū)動(dòng)器，該齒輪連接到傳動(dòng)軸并旋轉(zhuǎn)另一個(gè)齒輪，也稱(chēng)為從動(dòng)器。

上述傳統(tǒng)的齒輪泵，一般具有漸開(kāi)線(xiàn)齒廓，尤其會(huì)顯示出的缺點(diǎn)在于用泵汲送的流體是密封(即，滯留、壓縮或者經(jīng)受體積變化)在相嚙合的區(qū)域中齒廓之間密封的間隔中，因此導(dǎo)致?lián)p壞和不可控的局部壓力峰值，這也是直接運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的根源。

除了上面指出的直接運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲，在導(dǎo)致直接運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的流體轉(zhuǎn)移中，還有一個(gè)已知的由不規(guī)則現(xiàn)象(或者稱(chēng)作“波紋”)引起的問(wèn)題，稱(chēng)為波紋電壓噪聲，與流速脈沖和因此在用戶(hù)電路產(chǎn)生的壓力脈沖有關(guān)聯(lián)。

換句話(huà)說(shuō)，流體流速中的振蕩產(chǎn)生脈沖波，它通過(guò)流體本身傳播到周?chē)諝庵校绕涫莻鞑サ奖帽凇⒐艿篮洼敵龉苌稀?/p>

在前述因素與所述振蕩或波紋頻率共振的情況中，感應(yīng)噪聲還會(huì)達(dá)到不可預(yù)測(cè)的水平。

背景技術(shù)

一系列的研究和經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)顯示了這樣的振蕩本質(zhì)上是由于上述泵的轉(zhuǎn)子或齒輪的配置產(chǎn)生的，它們的連續(xù)嚙合產(chǎn)生了體積變化上的不連續(xù)性，造成流體從入口到輸送口的轉(zhuǎn)移。

換句話(huà)說(shuō)，波紋是由于與時(shí)間有關(guān)，尤其是與轉(zhuǎn)子的相互角位置有關(guān)的所述體積變化的不連續(xù)性造成的。

前述現(xiàn)象已經(jīng)在Oleodinamica?Pneumatica?MORSELL?Mario?Antonio于2005年1月的“Mechanical?and?hydraulic?noise?in?geared?pumps”第54-59頁(yè)和2005年2月的第42-46頁(yè)中清楚并完整的描述了，也出現(xiàn)在Fluides?&Transmissions?2005年4月No.7534-37頁(yè)和2005年3月No.7720-26頁(yè)中。

已知一些解決方案或多或少地成功解決了上面舉例說(shuō)明的問(wèn)題。

其中一些解決方案是關(guān)于具有傳統(tǒng)齒輪的泵，采用直齒齒輪類(lèi)型或更少地用螺旋齒輪類(lèi)型的輪齒，所述輪齒絕大部分但不是必須地具有漸開(kāi)線(xiàn)的齒側(cè)輪廓，具有空隙(也就是，一個(gè)齒輪的輪齒與另外一個(gè)齒輪的相應(yīng)輪齒單面接觸)或理論上沒(méi)有空隙(也就是，具有雙面接觸，所述輪齒的兩面理論上總是處于接合狀態(tài)，比如在Bosch?Rexroth?AG的名為SILENCE的泵產(chǎn)品中，或CasappaS.p.A的名為WHISPER的泵產(chǎn)品中)。

在這些解決方案中，輪齒之間滯留的流體至少部分地被“排出”，也就是通過(guò)側(cè)面鄰接裝置的表面上提供的合適的排水口、收納容器或管道排出，或者也可以是齒輪的支架或襯套，也是位于面向齒輪端平面?zhèn)让娴谋谏希沟每梢詫⒚芊庠趦?nèi)部的流體體積向適當(dāng)?shù)摹⑾鄬?duì)較高或較低壓力的水門(mén)或閘門(mén)排出(或吸入)。但是，當(dāng)希望生產(chǎn)螺旋齒輪以減輕波紋電壓噪聲問(wèn)題時(shí)，在側(cè)面鄰接裝置的表面上提供收納容器就變得更復(fù)雜。

此外，使用螺旋齒輪本身就會(huì)帶來(lái)一系列額外的問(wèn)題，因?yàn)樵谶@種情況中，每個(gè)流體截留區(qū)域也會(huì)擴(kuò)展，就像齒輪的輪齒會(huì)以蠕蟲(chóng)式的螺旋形過(guò)程擴(kuò)展到整個(gè)齒輪的寬度上，因此如果不采取特定的解決方案，則會(huì)在入水口和輸出口之間表現(xiàn)出潛在的傳播路徑和旁路。

實(shí)際上，或者使用齒輪的較小的螺旋角，或者強(qiáng)迫其中一個(gè)使用從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)說(shuō)非常復(fù)雜和昂貴的解決方案，例如Brown?David?Hydraulics?Ltd.的文檔EP-0769104中所描述的，其中，所述齒輪的每個(gè)橫截面具有至少兩個(gè)同時(shí)嚙合的輪齒。

但是，這樣的解決方案是非常復(fù)雜并且本質(zhì)上沒(méi)有多少效率的，因?yàn)樗鼈兪窃诟咏跀?shù)學(xué)抽象而不是實(shí)踐和技術(shù)可行性的概念的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，實(shí)際上，所述收納容器的幾何形狀總是不能完全令人滿(mǎn)意的折中方案。

無(wú)論如何，所有已知的泵解決方案，無(wú)論是直齒齒輪或螺旋齒輪類(lèi)型、單面或雙面接觸，在側(cè)面鄰接裝置上采用排水容器無(wú)論如何都會(huì)有剩余的可能變化的滯留體積無(wú)法排出，因此除了有明顯的和損壞性的波紋外還會(huì)產(chǎn)生一定的剩余噪聲。