[實(shí)用新型]均勻接觸一齒差擺線針輪副

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120473747.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202326977U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志生;翁愛(ài)光;張智敏;紀(jì)立群;樓峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江大力液壓馬達(dá)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16H55/08
• 分類(lèi)號(hào): F16H55/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種擺線針輪副，尤其是均勻接觸一齒差擺線針輪副，屬于擺線液壓馬達(dá)和全液壓轉(zhuǎn)向器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一齒差擺線針輪副具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)精度高、噪音低、齒形強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)，結(jié)合面摩擦小、傳動(dòng)效率高、功率密度大等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于低速大扭矩?cái)[線液壓馬達(dá)、全液壓轉(zhuǎn)向器、擺線泵等產(chǎn)品。

一齒差擺線針輪嚙合副運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于液壓傳動(dòng)主要有如圖1和圖2所示的兩種結(jié)構(gòu)。圖1為獨(dú)立式針輪齒結(jié)構(gòu)，圖2為整體式針輪齒結(jié)構(gòu)，圖中01是定子，02是作為轉(zhuǎn)子的擺線針輪，03是定子上的針齒。在一齒差擺線嚙合副的運(yùn)動(dòng)中，擺線針輪與所有的針齒均接觸，從而形成各個(gè)獨(dú)立的腔體，理論上各腔之間零隙密封。但是由于存在零件的加工誤差以及零件的形位誤差，因此不得不在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留一定間隙，以補(bǔ)償上述誤差，因此實(shí)際上各個(gè)獨(dú)立腔體之間依靠油膜密封。在重載、大扭矩傳動(dòng)時(shí)，上述誤差以及預(yù)留間隙有可能造成擺線嚙合副（如液壓馬達(dá)）的內(nèi)部泄漏，嚴(yán)重影響液壓馬達(dá)等液壓裝置工作的穩(wěn)定性，降低容積效率和機(jī)械效率。

檢索發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專(zhuān)利US7481633公開(kāi)了一種修形擺線針輪副，其中的擺線針輪原先的擺線廓線按一定規(guī)律被間斷修凹，從而在與定子針齒嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，依靠修凹間隙補(bǔ)償誤差，而無(wú)需預(yù)留設(shè)計(jì)間隙。其優(yōu)點(diǎn)是，修凹段只會(huì)使液壓壓力相近的鄰腔之間連通，而不會(huì)使壓差較大的相隔腔出現(xiàn)形成泄漏，因此有利于保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，提高容積效率和機(jī)械效率。此外，修形之后擺線針輪副的嚙合接觸減少，有助于減小傳動(dòng)阻力，減小液壓脈動(dòng)。然而，該技術(shù)方案中的修形段過(guò)多，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)計(jì)算繁瑣，而且制造困難。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，在保持原有液壓元件擺線針輪副結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的前提下，提出一種不僅可以避免內(nèi)部泄漏、提高容積效率和機(jī)械效率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、制造工藝性好的均勻接觸一齒差擺線針輪副。

研究表明，擺線擺線針輪副運(yùn)動(dòng)時(shí)（參見(jiàn)圖3A），轉(zhuǎn)子的輪齒與針齒不斷嚙合，其擺線曲線相對(duì)連續(xù)滾動(dòng)，嚙合接觸點(diǎn)隨著擺線針輪副的運(yùn)動(dòng)不斷變化。嚙合瞬心P是針齒圓心o1、o2、o3、o4、o5、o6、o7分別與各輪齒理論接觸點(diǎn)11、12、13、14、15、16、17連線的交點(diǎn)，也是轉(zhuǎn)子輪齒與針齒的嚙合節(jié)點(diǎn)。該嚙合瞬心P的運(yùn)動(dòng)軌跡是以定子中心o為圓心、以針齒數(shù)與轉(zhuǎn)子偏心距之積7xe為半徑的圓。在一個(gè)傳動(dòng)周期中，每個(gè)輪齒針齒——以圓心為o5的針齒為例，都有兩個(gè)特定位置，其一是其圓心o5離嚙合瞬心P距離最近的位置（圖3A），在此位置，圓心離嚙合瞬心P距離最遠(yuǎn)的針齒是圓心為o1或o2的兩對(duì)稱(chēng)分布針齒，嚙合瞬心P至距離最遠(yuǎn)的針齒圓心o1的連線與對(duì)應(yīng)針齒嚙合輪齒廓線的交點(diǎn)11正好也是此處的嚙合點(diǎn)，嚙合瞬心P至圓心o5針齒相鄰的圓心o6針齒的圓心o6連線與對(duì)應(yīng)針齒嚙合輪齒廓線的交點(diǎn)16正好也是此處的嚙合點(diǎn)；其二是其圓心o5離嚙合瞬心P距離最遠(yuǎn)的位置，在此位置，圓心離嚙合瞬心P距離最近的針齒是圓心為o1或o2的兩對(duì)稱(chēng)分布針齒，嚙合瞬心P與距離最近的針齒圓心o2的連線與該針齒嚙合輪齒廓線的交點(diǎn)22正好也是此處的嚙合點(diǎn)，嚙合瞬心P至圓心o5針齒相鄰的圓心o6針齒的圓心o6連線與對(duì)應(yīng)針齒嚙合輪齒廓線的交點(diǎn)26正好也是嚙合點(diǎn)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的均勻接觸一齒差擺線針輪副包括具有間隔分布針齒的定子，以及與之嚙合的針輪轉(zhuǎn)子，所述針輪轉(zhuǎn)子的每個(gè)輪齒齒廓具有兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的修形凹陷；

所述輪齒齒廓一側(cè)的修形凹陷起點(diǎn)位于以下第一和第二兩點(diǎn)之間：當(dāng)預(yù)定針齒離嚙合瞬心距離最近位置時(shí)，離嚙合瞬心距離最遠(yuǎn)針齒與對(duì)應(yīng)輪齒的同側(cè)嚙合點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一點(diǎn)，當(dāng)預(yù)定針齒離嚙合瞬心距離最遠(yuǎn)位置時(shí)，其相鄰針齒與對(duì)應(yīng)輪齒的同側(cè)嚙合點(diǎn)對(duì)應(yīng)第二點(diǎn)；

所述輪齒齒廓一側(cè)的修形凹陷終點(diǎn)位于以下第三和第四兩點(diǎn)之間：當(dāng)預(yù)定針齒離嚙合瞬心距離最近位置時(shí)，其相鄰針齒與對(duì)應(yīng)輪齒的同側(cè)嚙合點(diǎn)對(duì)應(yīng)第三點(diǎn)，當(dāng)預(yù)定針齒離嚙合瞬心距離最遠(yuǎn)位置時(shí)，離嚙合瞬心距離最近針齒與對(duì)應(yīng)輪齒的同側(cè)嚙合點(diǎn)對(duì)應(yīng)第四點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)證明，所述修形凹陷起點(diǎn)位于所述第一和第二點(diǎn)中間、所述修形凹陷終點(diǎn)位于所述第三和第四點(diǎn)中間最為理想。

所述修形凹陷為標(biāo)準(zhǔn)擺線針輪齒廓的等深度凹陷，凹陷深度在0.03mm至0.008mm之間，最佳為0.012mm。