[發明專利]轉子機油泵圓弧齒型線設計方法

在審

• 申請號: 202211273477.8
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115688395A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 楊章福;涂山奎;陳波;劉雅冰;李國強
• 申請（專利權）人: 重慶華孚工業股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/10;F04C2/08;F04C2/10
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚春艷

本發明公開了一種轉子機油泵圓弧齒型線設計方法，所述轉子機油泵圓弧齒型線包括內轉子的圓弧齒型線和外轉子的圓弧齒型線，其中內轉子的圓弧齒型線中所有輪齒的型線相同，且每個輪齒的型線對稱設置，外轉子的圓弧齒型線中所有輪齒的型線相同，且每個輪齒的型線對稱設置，在內轉子與外轉子的輪齒之間存在齒間間隙；還包括以下步驟：S1：設計出內轉子的半齒型線；S2：得到完整的內轉子齒型線；S3：得到滿足嚙合基本定律保證定傳動比的外轉子型線；S4：得到等距曲線，所述等距曲線為所需的外轉子型線。內轉子和外轉子均是通過計算獲得的數據，整個型線的精度高，通過本申請的設計方法能實現任意參數的設計，為新品開發提供了技術支持。

技術領域

本發明屬于汽車發動機和變速箱的機油泵以及機床的供油裝置技術領域，具體涉及一種轉子機油泵圓弧齒型線設計方法。

背景技術

轉子機油泵具有體積小、結構簡單、低噪音、運轉平穩和容積效率高的特點。隨著汽車工業的發展，需求量愈來愈大。但到目前為止，其產品仍需從國外大量進口。轉子機油泵的核心部件為內轉子和外轉子，其中內轉子和外轉子之間的嚙合如圖1所示，在圖1中，O₁為內轉子的回轉中心，O₂為外轉子的回轉中心，O₁和O₂間的距離稱為偏心距e。內轉子的角速度為ω₁，在內轉子的驅動下，外轉子以ω₂的角速度同向轉動，實現了容積的變化、介質壓縮的作用。當內轉子的型線改變時，其改變的容積變化的規律，從而影響整個機油泵的性能的優劣。

國內機油泵生產廠家的一般做法是對同類產品的內、外轉子的型線進行檢測獲得數據，由于型線的精度要求高，往往是多次檢測，修改數據，試驗，產品開發周期長。當要求配置不同規格的機油泵時，若無現有產品參照，則開發無法完成。

現有技術中，有針對擺線轉子泵的設計理論，但是其具有以下缺點：(1)各輪齒同時接觸，使得輪齒在相對滑動速度較大處接觸時極易磨損；(2)受設計參數的制約，當設計參數使得型線的理論輪廓線曲率半徑較小時，形成的實際輪廓線將出現失真，導致設計不能完成。

發明內容

本發明擬提供一種轉子機油泵圓弧齒型線設計方法，能設計出圓弧齒型線的內轉子和外轉子。

為此，本發明所采用的技術方案為：一種轉子機油泵圓弧齒型線設計方法，所述轉子機油泵圓弧齒型線包括內轉子的圓弧齒型線和外轉子的圓弧齒型線，其中內轉子的圓弧齒型線中所有輪齒的型線相同，且每個輪齒的型線對稱設置，外轉子的圓弧齒型線中所有輪齒的型線相同，且每個輪齒的型線對稱設置，在內轉子與外轉子的輪齒之間存在齒間間隙；

還包括以下步驟：

S1：設計出內轉子的半齒型線，內轉子的半齒型線由幾段光滑圓弧曲線和一段過渡曲線組成；

S2：將S1中設計出的內轉子的半齒型線對稱能得到內轉子的單齒型線，再將內轉子的單齒型線旋轉形成完整的內轉子齒型線；

S3：根據齒廓嚙合基本定律，通過S2中得到的內轉子的型線求得滿足嚙合基本定律保證定傳動比的外轉子型線；

S4：通過S3中求得的外轉子型線求得等距曲線，所述等距曲線為所需的外轉子型線。

作為上述方案中的優選，所述S1中內轉子的半齒型線由1′-2′、2′-3′、3′-4′、4′-5′、5′-6′、6′-7′六段圓弧曲線和0′-1′一段二次方程過渡曲線組成，在S1中設計的是位于坐標系第三象限內靠近Y軸的半齒，且7′點的位置為內轉子的齒頂與Y軸的交點，0′點的位置為內轉子齒根圓上的點，在0′點的切線與水平線之間的夾角為β，則0′點和7′點的坐標為：

x_0′＝-r_f1sinβ，y_0′＝r_f1cosβ，x_7′＝0，y_7′＝r_a1