[發明專利]擺線馬達擺線輪的修形方法

有效

• 申請號: 201310736325.1
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103727204B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 安高成;黃忠華
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08;F16H55/17
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 王思俊

1.一種擺線馬達擺線輪修形范圍及修形曲線的確定，其特征是：

1)擺線輪修形范圍的確定：

已知擺線馬達嚙合副四個基本參數是：

r_z為針輪半徑；A為針輪與擺線輪的偏心距；R_z為針輪分布圓半徑；Z_a為擺線輪齒數；

由此可以求出針輪齒數Z_b和擺線輪節圓半徑r_b，計算公式如下：

Z_b=Z_a+1；r_b=A×Z_b；

令rb2+Rz2-2×rb×RzcosπZb=i;]]>

(i-rz)2+(rb-A)2-2×(i-A)×(rb-A)×i2+rb2-Rz22×i×rb=j;]]>

建立數學計算模型，可以推導計算出擺線輪的修形極限嚙合角θ₁計算公式如下：

θ1=arccos(j2+(rb-A)2-(i-rz)22×j×(rb-A))---(1)]]>

令rb2+Rz2-2×rb×Rzcos(π-πZb)=k;]]>

(k-rz)2+(rb-A)2-2×(k-rz)×(rb-A)×k2+rb2-Rz22×k×rb=l;]]>

建立數學計算模型，可以推導計算出擺線輪的修形極限嚙合角θ₂計算公式如下：

θ2=π-arccos(l2+(rb-A)2-(k-rz)22×l×(rb-A))---(2)]]>

建立數學計算模型，可以推導計算出擺線輪的修形角范圍ψ，計算公式如下：

ψ=θ1+θ2-πZa---(3)]]>

2)擺線輪修形曲線的確定：

標準擺線輪的外輪廓曲線參數方程是由下式確定的：

x=Rz(sint-k1ZbsinZbt)+rzk1sinZbt-sint1+k12-2k1cosZaty=Rz(cost-k1ZbcosZbt)-rz-k1cosZbt+cost1+k12-2k1cosZat---(4)]]>

式中

k₁為短幅系數；

t為擺線輪夾角，取值范圍其余參數與前述一致；

約束條件為低壓腔內的修形區域在高壓腔油液的作用下使嚙合點處發生彈性變形后仍能保持合理的徑向間隙，同時擺線輪的當量曲率半徑應該在合理的范圍內變化，并保持容積效率和機械效率滿足目標設定值，利用MTALAB優化工具箱優化得出針輪半徑r_z的優化修正系數α、偏心距A的優化修正系數β、針輪分布圓半徑R_z的優化修正系數γ三個優化修形參數，在修形范圍內采用優化后的優化針輪半徑r_z′、優化偏心距A′、優化針輪分布圓半徑R_z′代替r_z、A、R_z代入公式（4）得到優化后的擺線輪外輪廓方程；其中r_z′、A′、R_z′的計算公式如下：

rz′=rz-α×sin(πψ×t)---(5)]]>

A′=A-β×sin(πψ×t)---(6)]]>

Rz′=Rz+γ×sin(πψ×t)---(7)]]>

將式子r_z′、A′、R_z′代入公式（4）可以得到優化修形后的齒廓曲線，方程式為：

x′=Rz′(sint-k1′ZbsinZbt)+rz′k1′sinZbt-sint1+k1′2-2k1′cosZaty′=Rz′(cost-k1′ZbcosZbt)-rz′-k1′cosZbt+cost1+k1′2-2k1′cosZat---(8)]]>

k₁′為優化短幅系數；

t為擺線輪夾角，取值范圍其余參數與前述一致。