[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生齒圈機的內(nèi)圈和外圈的齒形的方法以及利用該方法產(chǎn)生的齒圈

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280010011.7
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN103443459A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德烈亞斯·布萊希施密特
• 申請（專利權(quán)）人: 歐根·施密特博士儀器和泵制造有限責任公司
• 主分類號: F04C2/08
• 分類號: F04C2/08;F04C2/10;F16H55/08;F16H61/00
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;張建濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生齒圈機（也被稱為Gerotor），尤其是齒圈泵的內(nèi)圈和外圈的齒形的方法。此外本發(fā)明還涉及齒圈機的具有這種嚙合部的齒圈。?

背景技術(shù)

齒圈機（內(nèi)齒輪機）具有內(nèi)圈和外圈，它們分別設(shè)有均勻地在周邊上分布的齒和齒槽。內(nèi)圈和外圈的轉(zhuǎn)動軸線彼此偏心地錯開。內(nèi)圈通常具有比設(shè)置在外圈的內(nèi)嚙合部上的齒槽剛好少一個的齒。現(xiàn)今，齒圈機經(jīng)常作為齒圈泵使用，例如在車輛中作為內(nèi)燃機的主泵使用。通過齒槽和殼體壁形成的擠壓空間隨著齒輪的轉(zhuǎn)動發(fā)生改變，從而導致液壓液的傳輸。每轉(zhuǎn)的傳輸體積在此是恒定的。外嚙合的內(nèi)圈的齒在此通常根據(jù)外圈的滾動特性的不同形成規(guī)則來形成。這種公知的形成規(guī)則例如是使產(chǎn)生輪廓根據(jù)確定的分度圓上的擺線狀的滾動曲線定律來運動。?

選擇的幾何形狀對齒圈機的傳輸特性、效率、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和磨損都有顯著影響。在設(shè)計時，尤其可以不直接依賴于通過所聯(lián)接的驅(qū)動單元預定的外部條件來構(gòu)造齒形、兩個齒圈的轉(zhuǎn)動軸線的偏心度和保留在各齒區(qū)段之間的間隙。?

由US3,709,055公開了用于齒輪的齒型面，這些齒型面具有圓形的齒頂和圓形的齒根型面，它們通過直的齒面相互連接。由該專利文獻也公開了一種用于產(chǎn)生這種齒型面的方法，該齒型面例如可以使用在齒圈機中。但是利用在那里提出的方法不能實現(xiàn)或者充其量在很狹?小的范圍內(nèi)實現(xiàn)齒圈機的主要目標，即，在兩個齒圈之間的運動過程中隨時都可以構(gòu)造出幾何上封閉的傳輸室。后者對于齒圈泵的效率和可達到的壓力來說是特別有意義的。?

在US2,960,884中同樣描述了一種齒圈機和用于確定齒幾何形狀的可能性。所說明的齒生成方法的重點是適用于實現(xiàn)在功能上結(jié)合的齒幾何形狀之間的類似于漸開線的運動過程。齒圈機的上面提到的主要目標（即在運動過程中，在整個轉(zhuǎn)動角上保持相同的傳輸室密封性）利用該方法僅可以受限地達到。?

在JP10-205458A中說明了一種用于確定齒圈泵的齒幾何形狀的方法。為此，外圈的齒通過所聯(lián)結(jié)的圓弧來描述，在其上可以產(chǎn)生內(nèi)圈的嚙合部。通過借助限定的圓弧數(shù)量來限制齒形的描述不可以或僅可以非常受限地限定具有側(cè)凹部的嚙合部的特殊幾何形狀或者例如降低赫茲壓力。?

由EP1340913B1和DE10208408A1公開了一種齒輪機，其作為齒圈泵使用。在此首要目標是優(yōu)化齒輪的幾何形狀，以便減小泵在運行時的噪音。所使用的齒頂和齒根為此具有如下幾何形狀，它們通過二階或更高階的曲線來描述，其中，齒根或齒根的齒面由圓弧形成。為了確定嚙合部的型面輪廓提出，外轉(zhuǎn)子的內(nèi)嚙合部預定為主嚙合部。內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒根型面輪廓由內(nèi)嚙合部的齒頂型面輪廓在運動學上根據(jù)嚙合定律推導出，而齒頂型面輪廓從內(nèi)嚙合部的齒根型面輪廓的包絡(luò)切割得到。表示外嚙合部的齒根的多邊形線的結(jié)點利用嚙合定律來確定，而表示外嚙合部的齒頂?shù)臉訔l曲線函數(shù)的結(jié)點利用包絡(luò)切割方法來確定。然而研究表明可以用該方式產(chǎn)生的齒形導致關(guān)于在齒圈機中效率和流動條件的限制。一成不變地限定齒根修圓同樣產(chǎn)生不利影響，該齒根修圓例如限制了污物容納空間的成形。?

US5,030,072示出了一種用于設(shè)計齒圈機的齒形的方法，其中，?首先確定徑向凸輪間距，以便隨后迭代地改變凸輪半徑直至單點間距和雙點間距等于確定的凸輪間距。?

DE3026222A1示出了一種齒圈泵，其中，小齒輪理論上的齒形通過使小齒輪節(jié)圓在空心輪節(jié)圓上滾壓來確定。在此從確定的嚙合部形狀出發(fā)來設(shè)計小齒輪的齒形。該方法僅可用于這種特殊的齒形。?

US2,666,336示出了一種用于設(shè)計羅拓德（Rotoiden）嚙合部的方法，該轉(zhuǎn)子與內(nèi)齒輪（齒圈機）具有不同的齒比。具有直徑A的外圓和具有直徑B的小齒輪圓用作初始點，由此得出偏心度E。?

在文章“基于內(nèi)齒輪的偏離函數(shù)的設(shè)計”（Design?of?deviatation-function?based?gerotors，Shih-His?Tong等，Mechanism?and?Machine?Theory44(2009)，1595-1606頁）中闡述了一種用于產(chǎn)生內(nèi)齒輪型面的新方法。該方法基于使用偏離函數(shù)，但是需要復雜的計算和設(shè)計步驟，并且可能尤其在側(cè)凹部中導致確定規(guī)格問題。?

發(fā)明內(nèi)容