專利名稱:擺線針輪嚙合副的制作方法
本發(fā)明屬于液壓機(jī)械元件。
擺線針輪嚙合副(以下簡稱“擺線副”)是全液壓轉(zhuǎn)向器、擺線液壓馬達(dá)、擺線泵及扭矩發(fā)生器等擺線液壓機(jī)械的核心元件。
在此之前，國內(nèi)外所生產(chǎn)的擺線副的基本齒形參數(shù)延用美國查林(Char-Lynn)公司1955年在擺線泵基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)成擺線液壓馬達(dá)，1962年在擺線馬達(dá)基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)成全液壓轉(zhuǎn)向器中的擺線副參數(shù)。在此過程中，擺線副基本齒形參數(shù)沒有變化。這組基本齒形參數(shù)就鑲柱式擺線副而言，由于其設(shè)計(jì)不盡合理，因此在使用性能、壽命和加工工藝方面都存在一定問題。
本發(fā)明的任務(wù)是根據(jù)不同的工況及不同的加工設(shè)備提出最佳基本齒形參數(shù)的擺線副。
本發(fā)明上述任務(wù)的解決方案擺線液壓機(jī)械的核心元件-擺線副是由擺線輪和針輪組成，如附圖所示(圖1為針輪、圖2為擺線輪)，是一對內(nèi)嚙合的“一齒差”短幅外擺線齒輪副中的一例。
針輪齒數(shù)(Z2)、針齒半徑(a)、針齒圓心分布圓半徑(R)及擺線輪與針輪的偏心距(e)這四個參數(shù)(在一定的范圍)決定了擺線副的共軛齒廓。所以，這四個參數(shù)被稱為擺線副的基本齒形參數(shù)。
擺線副的主要性能指標(biāo)是排量(q)、接觸強(qiáng)度、密封性、流量脈動率(δq)和抗磨損強(qiáng)度。
據(jù)以上所述，發(fā)明人提出以下四組擺線副基本齒形參數(shù)，作為實(shí)施本發(fā)明的最佳方案。
1.Z2＝7、e＝4.5±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm2.Z2＝7、e＝3.8±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm3.Z2＝7、e＝3.8±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8.5±0.5mm4.Z2＝7、e＝4±0.3mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm對上述四組參數(shù)分別說明如下1.與已有技術(shù)相比(現(xiàn)有產(chǎn)品BM3擺線液壓馬達(dá)、BZZ全液壓轉(zhuǎn)向器-山東濟(jì)寧液壓件廠、鎮(zhèn)江液壓件廠等廠產(chǎn)品)，在擺線副外形尺寸相同的情況下，擺線副的排量與現(xiàn)行產(chǎn)品在偏心距不變時(工裝設(shè)備不變)可提高20%以上(第2、3組參數(shù));在改變偏心距(第1、4組參數(shù))時排量可提高30～50%。從而提高了擺線副單位體積的功率。
2.與已有技術(shù)相比，流量脈動率δq明顯下降，δq從6.2%(現(xiàn)有產(chǎn)品)降到4.9%(第1組參數(shù))、3.4%(第4組參數(shù))、3.29%(第3組參數(shù))、2.7%(第2組參數(shù))。δq下降，可提高液壓執(zhí)行元件工作的平穩(wěn)性。
3.擺線輪標(biāo)準(zhǔn)齒廓最小曲率半徑｜ρmin｜從現(xiàn)行產(chǎn)品的0.8117mm(毫米)增加到3.02mm(第1組參數(shù))、5.64mm(第3組參數(shù))、5.69mm(第4組參數(shù))、6.55mm(第2組參數(shù))。這樣就提高了擺線副的抗磨損強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度，同時也改善了零件的加工工藝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量、減少了泄漏，增加了容積效率ηv。
4.接觸應(yīng)力σc下降 1/2 ～ 1/3 以下(在工況相同的情況下，與現(xiàn)行產(chǎn)品相比)，這樣就增加了元件的使用壽命。
5.擺線輪與隔盤間最小密封帶寬度δZ增加3倍以上?，F(xiàn)行產(chǎn)品δZ＝2.3mm，上述四組參數(shù)δZ分別為δZ1＝7.1mm、δZ2＝8.5mm δZ3＝7.5mm、δZ4＝8.1mm。即從擺線輪與隔盤間的泄漏量是現(xiàn)行產(chǎn)品在相同位置泄漏量的 1/3 以下。這對提高整機(jī)的容積效率ηV可起關(guān)鍵性的作用。
6.上述四組參數(shù)可根據(jù)本單位的工裝設(shè)備條件及不同的用途來進(jìn)行選用。例如(1)在不改變偏心距的情況下，可選用第2、3組參數(shù);若用于擺線液壓馬達(dá)，則選用第3組參數(shù)優(yōu)于第2組參數(shù);若用于全液壓轉(zhuǎn)向器則采用第2組參數(shù)為好。
(2)在改變偏心距的情況下，可選用第1、4組參數(shù);如用于全液壓轉(zhuǎn)向器，則選用第1組參數(shù);如用于擺線液壓馬達(dá)可選用第4組參數(shù)。
7.具備上述三種偏心距設(shè)備的廠家可選用第1組參數(shù)用于全液壓轉(zhuǎn)向器、選用第4組參數(shù)用于擺線液壓馬達(dá)。
8.如用于液壓增扭器、擺線泵可參照全液壓轉(zhuǎn)向器、擺線液壓馬達(dá)的工況選擇取參數(shù)。
9.根據(jù)選用的擺線副基本齒形參數(shù)、計(jì)算出擺線副的幾何尺寸、繪制圖紙，即可實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種由擺線輪和針輪組成的擺線針輪嚙合副。其特征在于確定擺線針輪齒數(shù)(Z2)，針齒半徑(a)，針齒圓心分布圓半徑(R)及偏心距(e)這四個參數(shù)為擺線副基本齒形參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的擺線針輪嚙合副，其特征在于這四個基本齒形參數(shù)是(單位毫米)(1)Z2＝7、e＝4.5±0.1、R＝37±0.5、a＝8±0.5(2)Z2＝7、e＝3.8±0.1、R＝37±0.5、a＝8±0.5(3)Z2＝7、e＝3.8±0.1、R＝37±0.5、a＝8.5±0.5(4)Z2＝7、e＝4±0.3、R＝37±0.5、a＝8±0.5
專利摘要
擺線針輪嚙合副(以下簡稱擺線副)是擺線液壓機(jī)械的核心元件。它的基本齒形參數(shù)的優(yōu)劣直接影響到擺線液壓機(jī)械的使用性能、壽命和能源消耗。
文檔編號F03C2/00GK86101263SQ86101263
公開日1987年9月9日 申請日期1986年2月26日
發(fā)明者李保堂, 秦繼謙, 張?zhí)m義 申請人:吉林工業(yè)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan