[發明專利]一種內嚙合擺線泵擺線齒輪設計方法

有效

• 申請號: 201310682591.0
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104712555A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 李重伯;劉戰勝;賀紅博;唐艷;王博;李鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: F04C15/00
• 分類號: F04C15/00;F04C2/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于機械齒輪技術，具體涉及一種內嚙合擺線泵擺線齒輪設計方法。?

背景技術

內嚙合擺線齒輪泵，與其他齒輪泵相比具有結構緊湊，零件少，噪音低，流量脈動小，自吸性能好，壽命長等優點，尤其適合于高轉速運轉。?

然而擺線齒輪的設計復雜，影響因素較多，國外由于技術封鎖，很難獲得相關詳細的設計資料，而國內有關擺線齒輪一般是測仿和制造，并無專門、完整的設計流程。?

發明內容

本發明目的：?

提供一種在現有條件下，能夠設計出效率高、結構科學的內嚙合擺線泵擺線齒輪的設計方法。?

本發明的技術方案：?

所述的內嚙合擺線泵擺線齒輪設計方法，內嚙合擺線泵擺線齒輪分為外齒輪和內齒輪，其先確定外齒輪的最大外圓半徑和最薄壁厚，得到外齒輪齒根圓半徑，然后由設計流量公式結合假定的齒輪寬度值，得到偏心距對假定齒輪寬度值之間的函數關系，再由內外齒輪旋?轉的特殊位置結合偏心距及外齒輪齒根圓半徑的數值得到內外齒輪的其余結構參數，然后確定齒數以及創成圓半徑和齒形圓半徑，再結合擺線齒輪的數學公式即可得到內齒輪齒廓的準確曲線方程。最后通過流量公式確定齒輪厚度。?

所述的內嚙合擺線泵擺線齒輪設計方法，其具體過程如下：?

步驟1：確定外齒輪最大外圓半徑“R_外”。?

根據性能要求，由結構或重量限制，用體積最大原理，推出外齒輪的最大外圓半徑。?

步驟2：確定外齒輪的最大齒根圓半徑“R_i2”。?

根據外齒輪最大外圓半徑，再結合設計工況下的材料強度，推出外齒輪的最薄壁厚，從而得到外齒輪齒根圓半徑。?

步驟3：確定內外齒輪的偏心距e。?

根據流量計算公式，推導出內嚙合擺線型內外齒輪的偏心距與齒輪寬度的函數關系“f1”，又因為齒輪寬度一般在5～25mm之間，所以可以得到偏心距的一個取值范圍，在該范圍內內，不大于1/2齒形圓半徑“a”的值為有效值。因為2e即為外齒輪和內齒輪的全齒高。考慮齒根處強度，一般建議K×2e≤內齒輪齒根圓半徑R_i1,其中K為安全系數一般取（1.2～1.8）材料韌性越大取值越小，材料剛度越大取值越大。再根據內外齒輪結構參數的相互關系，可以得到K×2e≤R_i2-3e。?

步驟4：確定內外齒輪其余結構參數“R_1e”，“R_i1”，“R_e2”?

根據內外齒輪旋轉至最小密閉空間的特殊位置，結合偏心距及外?齒輪齒根圓半徑，可以推導出內嚙合擺線齒輪內外齒輪的結構參數與偏心距及外齒輪齒根圓半徑的關系，從而可以通過已知的外齒輪齒根圓半徑和偏心距確定其余結構參數。?

步驟5：確定內嚙合擺線齒輪內外齒輪的齒數?

通過結合流量脈動、結構上的幾何限制以及對運轉平穩性的要求確定內嚙合擺線齒輪內外齒輪的齒數，并要求外齒輪齒數比內齒輪齒數多一齒，即Z₂=Z₁+1。Z₂:外齒輪齒數；Z₁:內齒輪齒數。?

步驟6：確定內嚙合擺線齒輪創成圓半徑R和齒形圓半徑a?

先根據外齒輪齒頂圓半徑R_e2與創成圓半徑R和齒形圓半徑a差值的關系，利用最優系數法，得到創成系數K和弧徑系數h，再根據創成系數和弧徑系數與創成圓半徑和齒形圓半徑的關系，即：?

確定創成圓半徑R和齒形圓半徑a，其中，R_2節為偏心距e與內嚙合外齒輪齒數的乘積。?

步驟7：得到內齒輪齒廓的準確曲線方程。?

由已經的內齒輪齒數Z₁，外齒輪齒數Z₂，偏心距e，創成園半徑R，齒形圓半徑a，結合擺線的數學公式即可得到內齒輪齒廓的準確曲線方程。?

步驟8：確定齒輪厚度?

根據流量計算公式，結合容積效率，重新確定內嚙合齒輪寬度，最后通過流量公式確定齒輪厚度。?

其中內齒輪齒數為3～12。?

步驟3中的內嚙合內外齒輪的結構參數關系如下：?

R_i2=R_i1+3e；?

步驟4中的內嚙合內外齒輪的結構參數關系如下：?

R_i1=R-a-e；?