[發(fā)明專利]用于減小噪音的油泵轉(zhuǎn)子的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158046.6
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN104110374A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金徹;鄭盛允;裵埈浩;朱雄鐸;樸桓成;李賢哲;權(quán)鎮(zhèn)奎
• 申請（專利權(quán)）人: 釜山國立大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán);森翰株式會社
• 主分類號: F04C15/00
• 分類號: F04C15/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油泵的旋轉(zhuǎn)齒輪（gerotor）的設(shè)計方法，更詳細(xì)說是涉及一種在設(shè)計用于汽車油泵的轉(zhuǎn)子時，使外轉(zhuǎn)子的凸角（lobe）具有組合橢圓和漸開線曲線的形態(tài)，同時，通過用于消除滯后（carry-over）的滑移率及接觸應(yīng)力的分析，能夠減小噪音的旋轉(zhuǎn)齒輪油泵轉(zhuǎn)子的設(shè)計方法，將根據(jù)本發(fā)明的用于減少噪音的轉(zhuǎn)子的設(shè)計方法，由自動化系統(tǒng)制造的轉(zhuǎn)子齒型命名為“SPDICHOID（商品名稱）”。

背景技術(shù)

汽車引擎的潤滑裝置是使引擎運行順暢、維持較長壽命所必需的裝置，作為這種潤滑裝置的結(jié)構(gòu)件之一的油泵，其主要使用有在流量、耐久性、噪音及小型化方面較為有利的內(nèi)切型油泵。這種油泵（oil?pump）是安裝于汽車的引擎等，作為進(jìn)行驅(qū)動的引擎所必需的功能部件，它將由引擎供給的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為引擎油的壓力能及速度能，向引擎內(nèi)部的各個滑動部供給潤滑油，以防止部件發(fā)生異常磨損、燒著等的部件。所述油泵由電動電機(jī)（electric?motor）、鍵（key）、內(nèi)轉(zhuǎn)子（inner?rotor）、轉(zhuǎn)子外殼（rotor?case）、O型圈（O-ring）、螺釘（screw）等部件構(gòu)成。在所述油泵中，除了其它標(biāo)準(zhǔn)件以外，轉(zhuǎn)子外殼根據(jù)油泵的配置而通過壓鑄方式生產(chǎn)，所述外轉(zhuǎn)子及內(nèi)轉(zhuǎn)子通過粉末鍛造方式生產(chǎn)。

如上所述的油泵，根據(jù)旋轉(zhuǎn)齒輪（gerotor）的齒型形狀而具有不同的性能、震動、效率，因此，為提高油泵的性能、震動、效率，需要分析與齒型相關(guān)的要素，并應(yīng)從齒型的幾何學(xué)性（geometry）、流體力學(xué)性（CFD：computational?fluid?dynamics）、系統(tǒng)性（system?sumulation）的角度著手研究。

作為關(guān)于油泵的旋轉(zhuǎn)齒輪的齒型形狀設(shè)計的現(xiàn)有技術(shù)，韓國授權(quán)專利公報第10-0940980號（2010年01月29日授權(quán)）公開有旋轉(zhuǎn)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設(shè)計自動化系統(tǒng)。該授權(quán)專利中公開的旋轉(zhuǎn)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設(shè)計自動化系統(tǒng)如圖1所示，該旋轉(zhuǎn)齒輪油泵包括在內(nèi)周面具有多個凸角1a（lobe）的外轉(zhuǎn)子1（outer?rotor），以及在所述外轉(zhuǎn)子1的內(nèi)側(cè)空間進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子2（inner?rotor），其特征在于，通過將一個橢圓作為母體，以在一定區(qū)間內(nèi)插入漸開線（involute）的橢圓-漸開線組合方式來設(shè)計外轉(zhuǎn)子1的凸角1a（lobe）形態(tài)。

但是，在所述授權(quán)專利公開的現(xiàn)有的橢圓-漸開線組合方式中，在橢圓和漸開線交匯的點出現(xiàn)曲線的非連續(xù)性，并由此引起噪音增加、耐久性降低等問題。

并且，現(xiàn)有的油泵的旋轉(zhuǎn)齒輪齒型設(shè)計技術(shù)大部分側(cè)重于改進(jìn)流量及流量脈動，因此，對于最近更為關(guān)注的噪音問題的改進(jìn)方面，則未能取得特別的效果。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

韓國公開專利第2010-0039523號（公開日期：2010年04月16日）：具有圓和橢圓及漸開線組合的齒型形狀的旋轉(zhuǎn)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設(shè)計自動化系統(tǒng)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決如上所述的問題而提出，本發(fā)明的目的在于提供一種油泵轉(zhuǎn)子的設(shè)計方法，其在設(shè)計汽車變速器中使用的內(nèi)切齒輪油泵的旋轉(zhuǎn)齒輪時，使外轉(zhuǎn)子的凸角（lobe）具有組合橢圓和漸開線曲線的形態(tài)，同時，計算出與消除滯后所對應(yīng)的接觸應(yīng)力和滑移率，從而能夠得到降低噪音的效果。

為了達(dá)到如上所述的目的，本發(fā)明提出一種油泵轉(zhuǎn)子的設(shè)計方法，該油泵為旋轉(zhuǎn)齒輪油泵，具有外轉(zhuǎn)子（outer?rotor）和內(nèi)轉(zhuǎn)子（inner?rotor），所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面形成有多個凸角（lobe），所述內(nèi)轉(zhuǎn)子在所述外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)空間進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)，該設(shè)計方法包括：步驟a，將所述外轉(zhuǎn)子的凸角的齒根高（dedendum）形狀設(shè)計為橢圓和漸開線曲線組合的形狀，根據(jù)所述設(shè)計出的外轉(zhuǎn)子的凸角的齒根高形狀而設(shè)計內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒型，其中，將外轉(zhuǎn)子及內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)計為，使發(fā)生滯后（carry-over）現(xiàn)象的外轉(zhuǎn)子的凸角的齒頂高（addendum）與得到旋轉(zhuǎn)的內(nèi)轉(zhuǎn)子的形狀一致；步驟b，利用內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的接觸應(yīng)力式，在采用于所述步驟a的設(shè)計變量為不同的多個時，計算出與各個設(shè)計變量對應(yīng)的接觸應(yīng)力；步驟c，在采用于所述步驟a的設(shè)計變量為不同的多個時，計算出與各個設(shè)計變量對應(yīng)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子的滑移率。

根據(jù)本發(fā)明，將外轉(zhuǎn)子的凸角形狀設(shè)計為組合橢圓1-漸開線曲線-橢圓2的形狀，并且，以消除滯后（carry-over）的形狀進(jìn)行設(shè)計，計算出與消除滯后所對應(yīng)的接觸應(yīng)力和滑移率，從而設(shè)計出能夠得到減少噪音效果的旋轉(zhuǎn)齒輪油泵的轉(zhuǎn)子。

附圖說明