CN104948450A - 一种油泵转子 - Google Patents

Abstract

一种油泵转子：所述转子的轮廓曲线是由齿顶圆弧、微段渐开线、齿根圆弧和过渡圆弧组成；所述转子的微段渐开线齿廓的形成是通过齿条按齿轮啮合原理形成并与之共轭，从而在啮合时实现定比传动。齿条的齿廓为凸凹微段渐开线，其节线以上齿廓为凸，在节线以下齿廓为凹；所述转子的齿廓与齿条的齿廓有相同的特性，即所述转子的齿廓也为凸凹微段渐开线，且在节圆上部为凸，在节圆下部为分凹。当相同模数的所述转子在外啮合时形成凸凹啮合形式，啮合齿面上的啮合点相对曲率为零，因而具有最大接触强度，基本上实现了滚动摩擦。

Description

一种油泵转子

技术领域

本发明是属于液压传动技术领域，具体涉及一种液压油泵转子结构。

背景技术

目前外啮合液压油泵普遍采用的是渐开线齿轮泵，转子采用渐开线作为齿廓曲线。渐开线齿轮油泵转子虽有互换性好，易于变位和易于精确加工的良好工艺性能等优点。但渐开线转子也存在不可克服的缺陷，如最少齿数较大，易于根切，强度提高受到限制；特别是渐开线的凸凸啮合形式而导致齿轮表面耐久性较差，接触和弯曲强度低，承载力小，易于磨损。上述缺点使渐开线齿轮泵在高压大流量液压油泵的应用中受到了限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的液压油泵转子，采用符合自然的稳态齿形即微段渐开线组成外啮合齿轮泵转子轮廓，解决目前渐开线齿轮在啮合时的凸凸啮合形式造成的齿轮表面易磨损、耐久性差、接触和弯曲强度低等缺点。

为实现本发明的目的而采用的技术方案是这样的，一种油泵转子，其特征在于：所述转子的轮廓曲线是由齿顶圆弧、微段渐开线、齿根圆弧和过渡圆弧组成。所述转子的微段渐开线的形成是通过齿廓为微段渐开曲线的齿条按齿轮啮合原理形成的并与之共轭，从而在啮合时实现定比传动。齿条的齿廓为凸凹微段渐开曲线，节线以上齿廓为凸，在节线以下齿廓为凹。

进一步地，由齿条啮合形成的所述转子齿廓与齿条齿廓具有相同的特性，即所述转子的齿廓也为凸凹微段渐开线，且在节圆上部为凸，在节圆下部为分凹。当相同模数的所述转子在外啮合时形成凸凹啮合形式，相互啮合齿面的啮合相对曲率为零，具有最大接触强度，基本上实现了滚动摩擦。

所述转子采用凸凹微段渐开线作为齿廓，不会发生根切现象，转子可以做到最小齿数为3。

本发明的有益效果：与渐开线齿轮泵转子相比，采用节圆上部为凸下部为凹的微段渐开线为齿廓的新型转子，在与模数相同的转子外啮合时为凸凹啮合，相互啮合的齿面相对曲率为零，接触和弯曲强度最大，且极易形成动压油膜。采用此新型转子的齿轮泵，不仅大幅提高齿轮泵压力和使用寿命，且运转更为平稳，噪声低，不易磨损，消除齿轮泵的困油现象等优点。同时可以通过改变转子的模数和齿数，形成不同排量的系列齿轮泵，从而具有更为广泛的实用价值。

本发明的技术效果是毋庸置疑的。

附图说明

本发明的装置可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1凸凹微段渐开线转子示意图；

图2凸凹微段渐开线齿条形成方法；

图3凸凹微段渐开线齿条结构示意图；

图4凸凹微段渐开线转子啮合示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。

一种油泵转子，其特征在于：所述转子1的轮廓曲线是由齿顶圆弧、微段渐开线、齿根圆弧和过渡圆弧组成。所述转子1的微段渐开线的形成是通过齿廓为微段渐开线齿条2按齿轮啮合原理形成并与之共轭，从而在啮合时实现定比传动。齿条2的齿廓为凸凹微段渐开曲线，节线以上齿廓为凸，在节线以下齿廓为凹。

在具体的实施例方式中，与所述转子1共轭的齿条2的微段渐开线齿廓形成方法如下。PL为齿条节线，m₀点和s₁点之间的曲线是以O₁圆心，G₁为基圆半径而形成的一段渐开线；s₁点和m₁点之间的曲线是以O′₁心，G₁为基圆半径而形成的一段渐开线。其中两基圆相切且半径相等，s₁g₁为两圆公切线，切点g₁点为s₁点的曲率中心，根据渐开线形成原理，微线段m₀s₁和s₁m₁是公切线s₁g₁沿两基圆滚过n₀g₁和n₁g₁弧长形成的。因而微段渐开线的两端点m₀和m₁的曲率中心分别为在PL节线上的两点n₀和n₁，啮合时这类点的相对曲率为零。继续构造微段渐开线m₁m₂，延长O′₁n₁至O₂并使n₁O₂＝G₂(G₁、G₂…满足一定的变化规律)，通过O₂点作与O₂O′₁夹角为δ的线段O₂O′₂＝2G₂，曲线s₂m₁是以O₂为圆心，G₂为基圆半径而形成的微段渐开线；曲线m₂s₂是以O′₂为圆心，G₂为基圆半径而形成的微段渐开线，点m₂的曲率中心n₂也在PL节线上。递推并依次构造微段渐开线就形成齿条轮廓，轮廓上微段渐开线的端点曲率中心均在节线上，在啮合时这类点的滑动率很小而实现滚动摩擦，这大大增加了齿轮的表面接触疲劳强度。

齿条节线以下齿廓的形成方法与节线以上的形成方法相同。齿廓所有微段渐开线的端点在节线上，在节线以上齿廓为凸，在节线以上齿廓为凹。由齿廓为凸凹微段渐开线的齿条共轭而形成的所述转子齿廓也具有与齿条相同的特性。

进一步地，当相同模数的所述转子在外啮合时形成凸凹啮合形式，相互啮合齿面的啮合点相对曲率为零，具有最大接触强度，基本上实现了滚动摩擦，齿廓表面接触疲劳强度显著提高。

附图1～4展示了上述结构，图中：1为转子，2为齿条，PL为齿条节线，O₁、O₂O′₁、O′₂为基圆的圆心，G₁、G₂为基圆半径，m₀、s₁、m₁、s₂、m₂为微段渐开线端点，n₀、n₁、n₂为微段渐开线端点的曲率中心，g₁、g₂为切点，α₀、δ为给定的压力角参数，δ₁、δ₂为生成的压力角参数。

Claims (2)

1.一种油泵转子，其特征在于：所述转子(1)的轮廓曲线是由齿顶圆弧、微段渐开线、齿根圆弧和过渡圆弧组成；所述转子(1)的微段渐开线齿廓的形成是通过齿条(2)按齿轮啮合原理形成并与之共轭，从而在啮合时实现定比传动。齿条(2)的齿廓为凸凹微段渐开线，其节线以上齿廓为凸，在节线以下齿廓为凹；所述转子(1)的齿廓与齿条(2)的齿廓有相同的特性，即所述转子(1)的齿廓也为凸凹微段渐开线，且在节圆上部为凸，在节圆下部为分凹。当相同模数的所述转子(1)在外啮合时形成凸凹啮合形式，啮合齿面上的啮合点相对曲率为零。

2.根据权利要求1所述的油泵转子，其特征在于：所述转子(1)以凸凹微段渐开线作为齿廓，不会发生根切现象，转子(1)的齿数可以做到最小齿数为3。