CN106640629A - 一种油泵转子 - Google Patents

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Abstract

发明具体涉及一种液压泵转子的结构。针对目前渐开线转子表面易磨损、耐久性差、接触和弯曲强度低和单位体积排量小等问题，转子采用一种新的齿廓曲线。一种油泵转子的齿廓曲线是由齿顶圆弧、外摆线弧线、内摆线弧线、齿根圆弧和过渡圆弧组成的。所述转子啮合齿廓中的外摆线弧线是通过不同的辅助圆在瞬心圆外表面作纯滚动而形成的。所述转子啮合齿廓中的内摆线弧线是通过不同的辅助圆在瞬心圆内表面作纯滚动而形成的。所述外摆线弧线为凸弧线，内摆线弧线为凹弧线。当相同模数的转子外啮合时形成凸凹啮合形式，接触和弯曲强度最大。使用此转子的转子泵运转更为平稳且不易磨损。

Description

一种油泵转子
技术领域
本发明涉及液压传动技术领域，具体涉及一种液压泵转子的结构。
背景技术
渐开线转子泵转子因具有良好的互换性和加工工艺性以及易于装配等特点被广泛用于外啮合液压泵。但渐开线转子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；特别是渐开线转子的凸凸啮合形式导致转子啮合表面耐久性较差，接触和弯曲强度低，承载力小，易于磨损；同时外啮合渐开线转子的单位体积排量小，不适用于大流量的场合；上述缺点使渐开线转子泵在高压大流量液压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泵转子，以解决目前渐开线转子表面易磨损、耐久性差、接触和弯曲强度低和单位体积排量小等问题。为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种油泵转子，包括外啮合的转子Ⅰ和转子Ⅱ。
所述转子Ⅰ的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅰ、外摆线弧线Ⅰ、内摆线弧线Ⅰ、齿根圆弧Ⅰ和过渡圆弧Ⅰ平滑连接组成的。
所述外摆线弧线Ⅰ在齿廓节圆以上，内摆线弧线Ⅰ在齿廓节圆以下。所述外摆线弧线Ⅰ是由辅助圆Ⅰ沿瞬心圆Ⅰ的外表面作纯滚动形成的。所述内摆线弧线Ⅰ是由辅助圆Ⅱ沿瞬心圆Ⅰ的内表面作纯滚动形成的。所述外摆线弧线Ⅰ为凸弧线，内摆线弧线Ⅰ为凹弧线。
当相同模数的两个转子Ⅰ外啮合时，所述两个转子Ⅰ的齿廓为凸凹啮合形式。当相同模数的两个转子Ⅰ外啮合时，所述两个转子Ⅰ相互啮合的齿面诱导曲率为零。
进一步，所述转子Ⅱ的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅱ、外摆线弧线Ⅱ、内摆线弧线Ⅱ、齿根圆弧Ⅱ和过渡圆弧Ⅱ平滑连接组成的。所述转子Ⅱ的外摆线弧线Ⅱ是由辅助圆Ⅱ沿瞬心圆Ⅱ的外表面作纯滚动形成的。转子Ⅱ的内摆线弧线Ⅱ是由辅助圆Ⅰ沿瞬心圆Ⅱ的内表面作纯滚动形成的。
进一步，所述辅助圆Ⅰ的半径为r。所述辅助圆Ⅱ的半径为r′。所述瞬心圆Ⅰ的半径为r1。所述瞬心圆Ⅱ的半径为r2。其中r(r′)＝(0.30～0.50)r1(r2)。
进一步，r＝r′且r1＝r2。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1.转子外啮合形式为凸凹啮合，接触和弯曲强度最大，且极易形成动压油膜；
2.转子排油空腔容积远大于渐开线转子排油腔容积，提高单位体积排量；
3.采用此转子的转子泵，大幅提高了齿轮泵压力和使用寿命，且运转更为平稳，噪声低，不易磨损；
4.可以通过改变转子的模数和齿数，形成不同排量的系列转子泵，具有广泛的实用价值。
附图说明
图1为转子Ⅰ轮廓曲线示意图；
图2为齿廓内外摆线弧线形成方法示意图；
图3为转子啮合示意图。
图中：转子Ⅰ1，瞬心圆Ⅰ2，瞬心圆Ⅱ3，辅助圆Ⅰ4，辅助圆Ⅱ5，转子Ⅱ6，齿顶圆弧ⅠT1，外摆线弧线ⅠT2，内摆线弧线ⅠT3，齿根圆弧ⅠT4，过渡圆弧ⅠT5。
具体实施方式
下面结合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，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
一种油泵转子，包括外啮合的转子Ⅰ1和转子Ⅱ6。
参见图1，所述转子Ⅰ1的齿廓曲线是由齿顶圆弧ⅠT1、外摆线弧线ⅠT2、内摆线弧线ⅠT3、齿根圆弧ⅠT4和过渡圆弧ⅠT5平滑连接组成的。
所述外摆线弧线ⅠT2在齿廓节圆以上，内摆线弧线ⅠT3在齿廓节圆以下。
参见图2，所述瞬心圆Ⅰ2的圆心为01，瞬心圆Ⅱ3的圆心为O2，辅助圆Ⅰ4的圆心为O，辅助圆Ⅱ5的圆心为O′。所述瞬心圆Ⅰ4和瞬心圆Ⅱ5的交点为P。
辅助圆Ⅰ4上固定点沿瞬心圆Ⅰ2的外表面作纯滚动时形成外摆线Pα。外摆线Pα作为外摆线弧线ⅠT2，为凸弧线。辅助圆Ⅱ5上固定点沿瞬心圆Ⅰ2内表面作纯滚动时形成内摆线Pβ′作为内摆线弧线ⅠT3，为凹弧线。
所述转子Ⅱ6的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅱ、外摆线弧线Ⅱ、内摆线弧线Ⅱ、齿根圆弧Ⅱ和过渡圆弧Ⅱ平滑连接组成的。同理，所述辅助圆Ⅱ5上固定点沿瞬心圆Ⅱ3的外表面作纯滚动时形成外摆线Pα′。外摆线Pα′作为外摆线弧线Ⅱ，为凸弧线。辅助圆Ⅰ4上固定点沿瞬心圆Ⅱ3内表面作纯滚动时形成内摆线Pβ。内摆线Pβ作为内摆线弧线Ⅱ，为凹弧线。
所述辅助圆Ⅰ4的半径为r。所述辅助圆Ⅱ5的半径为r′。所述瞬心圆Ⅰ2的半径为r1。所述瞬心圆Ⅱ3的半径为r2。为增大齿根强度并提高转动的平稳性，设置r(r′)＝0.40r1(r2)。
当转子Ⅰ1和转子Ⅱ6啮合时形成凸凹啮合型式。此时，转子具有最大接触强度和很高的耐磨性。齿廓形成较大的空腔，增大了单位体积排量。
实施例2：
一种油泵转子，包括外啮合的转子Ⅰ1和转子Ⅱ6。
参见图1，所述转子Ⅰ1的齿廓曲线是由齿顶圆弧ⅠT1、外摆线弧线ⅠT2、内摆线弧线ⅠT3、齿根圆弧ⅠT4和过渡圆弧ⅠT5平滑连接组成的。
所述外摆线弧线ⅠT2在齿廓节圆以上，内摆线弧线ⅠT3在齿廓节圆以下。
所述瞬心圆Ⅰ2的圆心为01，瞬心圆Ⅱ3的圆心为O2，辅助圆Ⅰ4的圆心为O，辅助圆Ⅱ5的圆心为O′。所述瞬心圆Ⅰ4和瞬心圆Ⅱ5的交点为P。
辅助圆Ⅰ4上固定点沿瞬心圆Ⅰ2的外表面作纯滚动时形成外摆线Pα。外摆线Pα作为外摆线弧线ⅠT2，为凸弧线。辅助圆Ⅱ5上固定点沿瞬心圆Ⅰ2内表面作纯滚动时形成内摆线Pβ′作为内摆线弧线ⅠT3，为凹弧线。
所述转子Ⅱ6的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅱ、外摆线弧线Ⅱ、内摆线弧线Ⅱ、齿根圆弧Ⅱ和过渡圆弧Ⅱ平滑连接组成的。同理，所述辅助圆Ⅱ5上固定点沿瞬心圆Ⅱ3的外表面作纯滚动时形成外摆线Pα′。外摆线Pα′作为外摆线弧线Ⅱ，为凸弧线。辅助圆Ⅰ4上固定点沿瞬心圆Ⅱ3内表面作纯滚动时形成内摆线Pβ。内摆线Pβ作为内摆线弧线Ⅱ，为凹弧线。
所述辅助圆Ⅰ4的半径为r。所述辅助圆Ⅱ5的半径为r′。所述瞬心圆Ⅰ2的半径为r1。所述瞬心圆Ⅱ3的半径为r2。r＝r′且r1＝r2。
参见图3，转子Ⅰ1和转子Ⅱ6的齿廓、齿数和模数完全相同。外啮合时为凸凹啮合形式，相互啮合的齿面诱导曲率为零。非常适合低成本液压泵的应用。

Claims (4)

1.一种油泵转子，其特征在于，包括外啮合的转子Ⅰ(1)和转子Ⅱ(6)；
所述转子Ⅰ(1)的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅰ(T1)、外摆线弧线Ⅰ(T2)、内摆线弧线Ⅰ(T3)、齿根圆弧Ⅰ(T4)和过渡圆弧Ⅰ(T5)平滑连接组成的；
所述外摆线弧线Ⅰ(T2)在齿廓节圆以上，内摆线弧线Ⅰ(T3)在齿廓节圆以下；所述外摆线弧线Ⅰ(T2)是由辅助圆Ⅰ(4)沿瞬心圆Ⅰ(2)的外表面作纯滚动形成的；所述内摆线弧线Ⅰ(T3)是由辅助圆Ⅱ(5)沿瞬心圆Ⅰ(2)的内表面作纯滚动形成的；所述外摆线弧线Ⅰ(T2)为凸弧线，内摆线弧线Ⅰ(T3)为凹弧线；
当相同模数的两个转子Ⅰ(1)外啮合时，所述两个转子Ⅰ(1)的齿廓为凸凹啮合形式；当相同模数的两个转子Ⅰ(1)外啮合时，所述两个转子Ⅰ(1)相互啮合的齿面诱导曲率为零。
2.根据权利要求1所述的一种油泵转子，其特征在于：所述转子Ⅱ(6)的齿廓曲线是由齿顶圆弧Ⅱ、外摆线弧线Ⅱ、内摆线弧线Ⅱ、齿根圆弧Ⅱ和过渡圆弧Ⅱ平滑连接组成的；所述转子Ⅱ(6)的外摆线弧线Ⅱ是由辅助圆Ⅱ(5)沿瞬心圆Ⅱ(3)的外表面作纯滚动形成的；转子Ⅱ(6)的内摆线弧线Ⅱ是由辅助圆Ⅰ(4)沿瞬心圆Ⅱ(3)的内表面作纯滚动形成的。
3.根据权利要求2所述的一种油泵转子，其特征在于：所述辅助圆Ⅰ(4)的半径为r；所述辅助圆Ⅱ(5)的半径为r′；所述瞬心圆Ⅰ(2)的半径为r1；所述瞬心圆Ⅱ(3)的半径为r2；其中r(r′)＝(0.30～0.50)r1(r2)。
4.根据权利要求2所述的一种油泵转子，其特征在于：所述辅助圆Ⅰ(4)的半径为r；所述辅助圆Ⅱ(5)的半径为r′；所述瞬心圆Ⅰ(2)的半径为r1；所述瞬心圆Ⅱ(3)的半径为r2；其中r＝r′且r1＝r2。
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