雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，包括泵體、側(cè)板、月牙板及齒輪組，齒輪組包括主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪及柔輪，主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪均為雙圓弧外齒輪，主動(dòng)剛輪與從動(dòng)剛輪相嚙合，柔輪套設(shè)在主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪外，柔輪為柔性雙圓弧內(nèi)齒圈，柔輪分別與兩從動(dòng)剛輪相嚙合，月牙板填充在柔輪、主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪之間，柔輪、主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪與側(cè)板、月牙板之間形成密封工作腔，月牙板、側(cè)板與主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪、柔輪的輪齒嚙合線將密封工作腔分隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔和四個(gè)對(duì)稱的壓油腔。該雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵與現(xiàn)有的齒輪泵相比，具有增大排量、減小振動(dòng)、降低噪聲、延長(zhǎng)壽命及提高泵壓的優(yōu)點(diǎn)，因而具有更廣闊的工程應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及液壓泵【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵。
【背景技術(shù)】
[0002] 液壓泵是依靠密封工作空間的容積的變化實(shí)現(xiàn)吸排液體的。齒輪泵是一種利用密 封在殼體內(nèi)相互哨合的齒輪而工作的液壓泵。
[0003] 目前所用的齒輪泵由于結(jié)構(gòu)原因，只有一個(gè)吸油腔和一個(gè)壓油腔，從而存在著徑 向力不平衡、流量脈動(dòng)大、振動(dòng)大、噪聲高、容積效率低等缺陷。針對(duì)齒輪泵的缺陷，人們開(kāi) 展了一系列的研究工作。大量的研究表明，雖然采取合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以在一定程度上降 低徑向液壓力、減小流量脈動(dòng)、提高容積效率、延長(zhǎng)齒輪泵的壽命，但是仍不能從根本上解 決問(wèn)題。
[0004] 現(xiàn)有的諧波齒輪泵雖然能解決徑向力不平衡的問(wèn)題，但由于結(jié)構(gòu)原因仍然存在著 泵壓小、柔輪的輪齒疲勞強(qiáng)度不足等缺陷。因此，非常有必要研制新型的齒輪泵。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了提供一種能夠增大排量、減小流量脈動(dòng)、降 低振動(dòng)和噪聲、延長(zhǎng)壽命、提高泵壓的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵。
[0006] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵， 包括泵體、側(cè)板、月牙板及齒輪組，所述齒輪組包括主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪及柔輪，所述主動(dòng)剛 輪頂端和底端分別設(shè)置有從動(dòng)剛輪，所述主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪均為雙圓弧外齒輪，主動(dòng)剛 輪與從動(dòng)剛輪相嚙合，所述柔輪套設(shè)在主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪外，柔輪為柔性雙圓弧內(nèi)齒圈， 柔輪分別與兩從動(dòng)剛輪相嚙合，所述月牙板填充在柔輪、主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪之間，柔輪、主 動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪與側(cè)板、月牙板之間形成密封工作腔，月牙板、側(cè)板與主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛 輪、柔輪的輪齒嚙合線將密封工作腔分隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔和四個(gè)對(duì)稱的壓油腔。
[0007] 所述側(cè)板包括前側(cè)板及后側(cè)板,前側(cè)板、后側(cè)板設(shè)置在所述齒輪組兩側(cè)。
[0008] 所述月牙板通過(guò)若干定位銷固定在側(cè)板上。
[0009] 所述主動(dòng)剛輪通過(guò)平鍵與主動(dòng)軸相聯(lián)接，所述從動(dòng)剛輪通過(guò)平鍵與從動(dòng)軸相聯(lián) 接，主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪和柔輪的齒寬相等，主動(dòng)剛輪與柔輪的中心線相重合。
[0010] 本實(shí)用新型將諧波齒輪、雙圓弧齒輪及齒輪泵的優(yōu)點(diǎn)綜合于一體，具體為：
[0011] 1)流量大、脈動(dòng)小、振動(dòng)小、噪聲低、徑向力平衡。諧波齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，月牙板、側(cè) 板與主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪、柔輪的輪齒嚙合線將封閉工作腔分隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔m和 四個(gè)對(duì)稱的壓油腔η。吸油腔和壓油腔的增多，導(dǎo)致流量明顯增大，即主動(dòng)剛輪旋轉(zhuǎn)1周，將 排出四倍的流量，且流量脈動(dòng)將進(jìn)一步減小，從而振動(dòng)更小、噪聲更低；并且由于壓油腔產(chǎn) 生的徑向力相互抵消，解決了徑向力平衡問(wèn)題。
[0012] 2)柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度和強(qiáng)度提高。由于主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪和柔輪的輪齒齒廓均采 用雙圓弧齒形，即主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪和柔輪的輪齒齒廓分別同時(shí)具有凸齒廓和凹齒廓；當(dāng) 主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，雙圓弧齒形不僅保證了主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪的齒廓在嚙 合傳動(dòng)過(guò)程中始終處于共軛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且還由于主動(dòng)剛輪的凸齒廓和凹齒廓分別與從動(dòng) 剛輪的凹齒廓和凸齒廓同時(shí)嚙合而存在雙共軛嚙合區(qū)間。
[0013] 同理，當(dāng)從動(dòng)剛輪與柔輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，雙圓弧齒形不僅保證了從動(dòng)剛輪和柔輪的 齒廓在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中始終處于共軛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且還由于從動(dòng)剛輪的凸齒廓和凹齒廓分 別與柔輪的凹齒廓和凸齒廓同時(shí)嚙合而存在雙共軛嚙合區(qū)間。雙共軛嚙合區(qū)的存在大大提 高了柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度和強(qiáng)度。
[0014] 徑向液壓力的解除及柔輪扭轉(zhuǎn)剛度和強(qiáng)度的提高，將大大延長(zhǎng)了齒輪泵的使用壽 命。
[0015] 本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵與現(xiàn)有的齒輪泵相 t匕，具有增大排量、減小振動(dòng)、降低噪聲、延長(zhǎng)壽命及提高泵壓的優(yōu)點(diǎn)，因而具有更廣闊的工 程應(yīng)用前景。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017] 圖1是本實(shí)用新型雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵的一較佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖中：1.定位銷，2.定位銷，3.泵體，4.從動(dòng)軸，5.側(cè)板，6.平鍵，7.螺釘，8.月牙 板，9.柔輪，10.主動(dòng)剛輪，11.主動(dòng)軸，12.從動(dòng)剛輪。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖， 僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0020] 如圖1所示，一種雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，包括泵體3、側(cè)板5、月牙板8及齒輪組， 所述齒輪組包括主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12及柔輪9,所述主動(dòng)剛輪10頂端和底端分別設(shè)置 有從動(dòng)剛輪12,所述主動(dòng)剛輪10和從動(dòng)剛輪12均為雙圓弧外齒輪，主動(dòng)剛輪10與從動(dòng)剛 輪12相嚙合，所述柔輪9套設(shè)在主動(dòng)剛輪10和從動(dòng)剛輪12外，柔輪9為柔性雙圓弧內(nèi)齒 圈，柔輪9分別與兩從動(dòng)剛輪12相嚙合，所述月牙板8填充在柔輪9、主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛 輪12之間，柔輪9、主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12與側(cè)板5、月牙板8之間形成密封工作腔，月牙 板8、側(cè)板5與主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12、柔輪9的輪齒嚙合線將密封工作腔分隔成四個(gè)對(duì) 稱的吸油腔m和四個(gè)對(duì)稱的壓油腔η。
[0021] 本實(shí)用新型的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵主要由主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12、柔輪9、月 牙板8、泵體3、側(cè)板5、主動(dòng)軸11、從動(dòng)軸4組成。
[0022] 主動(dòng)剛輪10與主動(dòng)軸11通過(guò)平鍵6相聯(lián)接，主動(dòng)剛輪10為剛性雙圓弧外齒輪， 輪齒齒廓上同時(shí)具有凹齒廓和凸齒廓。
[0023] 從動(dòng)剛輪12與從動(dòng)軸4通過(guò)平鍵6相聯(lián)接，從動(dòng)剛輪12亦為剛性雙圓弧外齒輪， 輪齒齒廓上同時(shí)具有凹齒廓和凸齒廓。
[0024] 柔輪9為具有一定彈性的柔性、薄壁、活動(dòng)的雙圓弧內(nèi)齒圈，輪齒齒廓上同時(shí)具有 凸齒廓和凹齒廓。
[0025] 主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12和柔輪9的齒寬相等，主動(dòng)剛輪10和柔輪9的中心線重 合。
[0026] 定位銷1和螺釘7用于泵體3的固定。
[0027] 在傳動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)剛輪10的凸齒廓和凹齒廓分別與從動(dòng)剛輪12的凹齒廓和凸 齒廓同時(shí)嚙合，從而形成兩個(gè)共軛嚙合區(qū)間。
[0028] 在傳動(dòng)過(guò)程中，從動(dòng)剛輪12的凸齒廓和凹齒廓分別與柔輪9的凹齒廓和凸齒廓同 時(shí)嚙合，從而形成兩個(gè)共軛嚙合區(qū)間。
[0029] 雙共軛嚙合區(qū)的存在大大提高了柔輪的扭轉(zhuǎn)剛度和強(qiáng)度，解決了現(xiàn)有諧波齒輪傳 動(dòng)中柔輪剛度不足的問(wèn)題，提高了諧波齒輪的扭轉(zhuǎn)剛度，從而延長(zhǎng)了齒輪泵的使用壽命和 提高了齒輪泵的工作壓力。
[0030] 月牙板8位于主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12、及柔輪9的齒頂之間，被定位銷2固定在 側(cè)板5上。
[0031] 側(cè)板5分為前后兩塊，固定在主動(dòng)剛輪10、從動(dòng)剛輪12與柔輪9的前后兩側(cè)。
[0032] 基于諧波齒輪嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)，主動(dòng)剛輪10與從動(dòng)剛輪12、柔輪9、月牙板8、側(cè)板 5共形成8個(gè)封閉的油腔，即四個(gè)吸油腔m和四個(gè)壓油腔n，且呈對(duì)稱布置；由于吸油腔和壓 油腔兩兩對(duì)稱，因此作用在傳動(dòng)軸上的徑向液壓力相互抵消，從而降低了軸承負(fù)載，提高了 齒輪泵的使用壽命。
[0033] 本實(shí)用新型的工作原理如下：當(dāng)電動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)主動(dòng)軸11帶動(dòng)主動(dòng)剛 輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)剛輪10通過(guò)與從動(dòng)剛輪12的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)從動(dòng)剛輪12轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)剛輪 12通過(guò)與柔輪9的嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)柔輪9轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034] 在主動(dòng)剛輪10與從動(dòng)剛輪12輪齒的嚙出處，齒間密封腔逐漸變大，形成局部真 空，油液在大氣壓的作用下，經(jīng)前軸承座上的進(jìn)油孔進(jìn)入到兩個(gè)呈對(duì)稱布置的吸油腔m中， 完成吸油過(guò)程。同時(shí)，在從動(dòng)剛輪12與柔輪9輪齒的嚙出處，齒間密封腔也逐漸變大，形成 局部真空，油液在大氣壓的作用下，經(jīng)前軸承座上的進(jìn)油孔進(jìn)入到兩個(gè)呈對(duì)稱布置的吸油 腔m中，完成吸油過(guò)程。即整個(gè)吸油過(guò)程，將形成四個(gè)對(duì)稱布置的吸油腔。
[0035] 在主動(dòng)剛輪10與從動(dòng)剛輪12輪齒的嚙入處，有兩個(gè)對(duì)稱布置的壓油腔n，隨著主 動(dòng)剛輪10繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，壓油腔η逐漸變小，吸入齒間的油液被擠出，經(jīng)后軸承座上的出油孔， 輸出壓力油，完成排油過(guò)程。同時(shí)，在從動(dòng)剛輪12與柔輪9輪齒的嚙入處，有兩個(gè)對(duì)稱布置 的壓油腔η，隨著從動(dòng)剛輪12的旋轉(zhuǎn)，壓油腔η逐漸變小，吸入齒間的油液被擠出，經(jīng)后軸承 座上的出油孔，輸出壓力油，完成排油過(guò)程。故整個(gè)排油過(guò)程，將形成四個(gè)對(duì)稱布置的壓油 腔。
[0036] 隨著電機(jī)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，吸排油過(guò)程周而復(fù)始地進(jìn)行。
[0037] 本實(shí)用新型雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵與現(xiàn)有的齒輪泵相比，具有增大排量、減小振 動(dòng)、降低噪聲、延長(zhǎng)壽命及提高泵壓的優(yōu)點(diǎn)，因而具有更廣闊的工程應(yīng)用前景。
[0038] 以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人 員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí) 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù) 性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，包括泵體、側(cè)板、月牙板及齒輪組，其特征在于：所述 齒輪組包括主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪及柔輪，所述主動(dòng)剛輪頂端和底端分別設(shè)置有從動(dòng)剛輪，所 述主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪均為雙圓弧外齒輪，主動(dòng)剛輪與從動(dòng)剛輪相嚙合，所述柔輪套設(shè)在 主動(dòng)剛輪和從動(dòng)剛輪外，柔輪為柔性雙圓弧內(nèi)齒圈，柔輪分別與兩從動(dòng)剛輪相嚙合，所述月 牙板填充在柔輪、主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪之間，柔輪、主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪與側(cè)板、月牙板之間 形成密封工作腔，月牙板、側(cè)板與主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪、柔輪的輪齒嚙合線將密封工作腔分 隔成四個(gè)對(duì)稱的吸油腔和四個(gè)對(duì)稱的壓油腔。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，其特征在于：所述側(cè)板包括前側(cè)板及 后側(cè)板，前側(cè)板、后側(cè)板設(shè)置在所述齒輪組兩側(cè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，其特征在于：所述月牙板通過(guò)若干定 位銷固定在側(cè)板上。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，其特征在于：所述主動(dòng)剛輪通過(guò)平鍵 與主動(dòng)軸相聯(lián)接，所述從動(dòng)剛輪通過(guò)平鍵與從動(dòng)軸相聯(lián)接。
5. 如權(quán)利要求1所述的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，其特征在于：所述主動(dòng)剛輪、從動(dòng)剛輪 和柔輪的齒寬相等。
6. 如權(quán)利要求1所述的雙圓弧諧波復(fù)合齒輪泵，其特征在于：所述主動(dòng)剛輪與柔輪的 中心線相重合。
【文檔編號(hào)】F04C2/18GK203847383SQ201420285817
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李秀蓮, 劉偉, 施曉芳, 何慶, 朱福先, 王澤 , 王江濤 申請(qǐng)人:江蘇理工學(xué)院