CN106989011A - 外啮合球齿泵 - Google Patents

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祝海林
沈帆
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
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    • F04C2/12—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C2/14—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
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Abstract

本发明涉及一种外啮合球齿泵，它包括泵体(1)、公齿齿轮(2)、母齿齿轮(3)、从动轴(4)、主动轴(5)、后泵盖(6)、定位销(7)、轴承盖(8)、前泵盖(9)；公齿齿轮(2)的齿形为凸形球齿，母齿齿轮(3)的齿形为与公齿齿轮(2)的凸形球齿相啮合的凹形球齿；本发明的公齿齿轮、母齿齿轮的工作齿面是球形的凸齿齿廓与凹齿齿廊，吸油腔容积变化量大，且凸齿齿廓与凹齿齿廊的圆弧半径相等，因此，轮齿接触强度高、齿间载荷小、输出流量大、流量脉动小、噪音低，泵运行的平稳性及使用寿命均优于采用渐开线齿廓的传统齿轮泵。

Description

外啮合球齿泵
技术领域
本发明涉及液压泵技术领域，特别是涉及一种外啮合球齿泵。
背景技术
齿轮泵通过一对齿轮的啮入啮出产生容积变化来达到吸、压油的效果。传统齿轮泵的齿轮都采用渐开线齿轮，由于渐开线齿轮啮合点位置瞬间变化大，工作时齿间载荷大、输出流量脉动大。现阶段，渐开线齿轮泵向着高转速、高压力的方向发展，但是所带来的问题是齿间载荷增大、齿轮磨损加剧、齿轮寿命缩短；流量脉动则降低了渐开线齿轮泵的输出流量稳定性。
为了提升齿轮泵的性能、延长使用寿命，研究人员曾采用级联齿轮来降低流量脉动，通过对齿轮表面进行处理来提高其耐磨性能，虽然取得了一定效果，但流量脉动、齿轮磨损问题仍然存在。
发明内容
本发明的目的在于解决现有渐开线齿轮泵的流量脉动性能不理想、齿轮异常磨损和提前报废的问题，提供一种齿间载荷小、流量脉动低的外啮合球齿泵。
本发明解决技术问题采用了将渐开线齿轮泵与球形齿轮相结合的方案。
为了达到形成密闭的吸油腔、压油腔的目的，本发明给出的解决方案是：一种外啮合球齿泵，包括泵体、公齿齿轮、母齿齿轮、从动轴、主动轴、后泵盖、定位销、轴承盖、前泵盖。其特征是：所述公齿齿轮的齿形为凸形球齿，所述母齿齿轮的齿形为与所述公齿齿轮的凸形球齿相啮合的凹形球齿。
所述主动轴穿过所述公齿齿轮，所述从动轴穿过母齿齿轮。
所述泵体外形呈椭圆形，所述公齿齿轮与所述母齿齿轮相互啮合，将腔体分隔成吸油腔和压油腔，在泵体底部和顶部中央位置设有进油口和排油口，分别对应上述吸油腔和压油腔。
所述主动轴通过键连接驱动所述公齿齿轮旋转。
与国内外现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)两啮合齿轮的工作齿面是球形的凸齿齿廓与凹齿齿廊，即啮合时凹齿包住凸齿，且球形齿廓的当量曲率半径比渐开线齿廓的当量曲率半径大数十倍，因此其接触强度高、齿间载荷小、载荷分布均匀，延长了轴承等零件及泵的使用寿命，也提高了泵运行的平稳性。
(2)渐开线齿轮泵中起容积变化作用的是齿轮啮入侧和脱开侧的条形空间，而本发明中起容积变化作用的是母齿齿轮的球形凹陷处，因此在相同齿宽时，本发明的吸油腔容积变化量大，所以输出流量大，泵油效率高。
(3)公齿齿轮、母齿齿轮的球形轮齿的凸、凹齿廓的圆弧半径相等，可实现沿整个齿高的瞬时线接触，齿轮啮合程度高、轮齿啮合位置瞬间变化小，因此外啮合球齿泵的流量脉动小，噪音低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
图中1.泵体、2.公齿齿轮、3.母齿齿轮、4.从动轴、5主动轴、6后泵盖、7定位销、8轴承盖、9前泵盖
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
图1和图2示出了本发明的一个实施方式。本发明的外啮合球齿泵由泵体1、公齿齿轮2、母齿齿轮3、从动轴4、主动轴5、后泵盖6、定位销7、轴承盖8、前泵盖9等组成。其结构要点是：公齿齿轮2的齿形为凸形球齿，母齿齿轮3的齿形为与公齿齿轮2的凸形球齿相啮合的凹形球齿，主动轴5穿过公齿齿轮2并通过鍵连接驱动公齿齿轮2旋转，从动轴4穿过母齿齿轮3。
泵体1的外形呈椭圆形，公齿齿轮2与母齿齿轮3相互啮合，将腔体分隔成吸油腔b和压油腔a，在泵体1的底部和顶部中央位置设有进油口c和排油口d，分别对应上述吸油腔b和压油腔a。
主动轴5驱动公齿齿轮2旋转时，公齿齿轮2与母齿齿轮3相啮合，啮入时压油、啮出时吸油。低压油从泵体1上的进油口c进入吸油腔b中，高压油从压油腔a经排油口d排出。
本发明的外啮合球齿泵的工作原理是：当主动轴5沿顺时针方向(图1所示的箭头方向)旋转时，安装在主动轴5上的公齿齿轮2也随之转动，带动母齿齿轮3旋转并相互啮合。在公齿齿轮2与母齿齿轮3啮出时，泵体1内b处容积变大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压力的作用下，通过外部吸油管从进油口c进入到吸油腔b内，将吸油腔b内的空间填满，完成吸油过程；随着公齿齿轮2与母齿齿轮3的继续啮合旋转，吸入空间的油液被带到压油腔a中，这时公齿齿轮2与母齿齿轮3啮入空间变小，压油腔a中的油液被挤出，通过泵体1上的排油口d输出压力油，完成压油过程。主动轴5由外部电机带动不断旋转，重复上述过程。

Claims (2)

1.一种外啮合球齿泵，包括泵体(1)、公齿齿轮(2)、母齿齿轮(3)、从动轴(4)、主动轴(5)、后泵盖(6)、定位销(7)、轴承盖(8)、前泵盖(9)，其特征是：公齿齿轮(2)的齿形为凸形球齿，母齿齿轮(3)的齿形为与公齿齿轮(2)的凸形球齿相啮合的凹形球齿。
2.根据权利要求1所述的外啮合球齿泵，其特征在于：所述主动轴(5)穿过所述公齿齿轮(2)，所述从动轴(4)穿过所述母齿齿轮(3)。
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