CN1743673A - 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮 - Google Patents

液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮 Download PDF

Info

Publication number
CN1743673A
CN1743673A CN 200510094519 CN200510094519A CN1743673A CN 1743673 A CN1743673 A CN 1743673A CN 200510094519 CN200510094519 CN 200510094519 CN 200510094519 A CN200510094519 A CN 200510094519A CN 1743673 A CN1743673 A CN 1743673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
pressure angle
gear pump
hydraulic
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200510094519
Other languages
English (en)
Other versions
CN100360803C (zh
Inventor
韩永进
徐云涛
刘洪森
林国英
袁世维
王小兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Keyuan Hydraulics Co., Ltd.
Original Assignee
XUZHOU KEYUAN HYDRAULIC CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XUZHOU KEYUAN HYDRAULIC CO Ltd filed Critical XUZHOU KEYUAN HYDRAULIC CO Ltd
Priority to CNB2005100945191A priority Critical patent/CN100360803C/zh
Publication of CN1743673A publication Critical patent/CN1743673A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100360803C publication Critical patent/CN100360803C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种液压齿轮泵上使用的渐开线圆柱齿轮,其齿型为负变位30°压力角。使用本齿型的生产的液压齿轮泵,体积小、重量轻、寿命长、不根切、噪声低,其排量、额定压力,容积效率,总效率及噪声都达到国标一等品的要求,有很好的推广使用价值。

Description

液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮
                          技术领域
本发明涉及一种齿轮,具体地说,涉及一种液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮。
                          背景技术
目前广泛使用的液压齿轮泵,其齿轮大都采用普通标准的渐开线圆柱齿轮,在液压齿轮泵的设计中,排量计算一般都采用公式q=2πzm2B*10-3进行排量计算以确定齿轮的参数,式中
q-泵的排量        单位ml/r
Z-齿轮的齿数
m-齿轮的模数      单位mm
B-齿轮的宽度      单位cm
从上述公式中可知,排量q与齿数z的一次方正比,与模数的平方成正比,与齿轮宽度成正比。当需增大排量时,若增加齿数会使齿轮泵体积增大,若增加齿轮宽度,一方面会使泵的体积增大,还会增加齿轮泵轴承负荷,影响齿轮泵寿命。
国家标准规定渐开线圆柱齿轮的压力角为
Figure A20051009451900031
20°,齿顶高系数ha=1,齿轮不产生根切的最小齿数Zmin=2×1/sin220°=17。两只齿轮相啮合的理论中心距A=m×z,为了达到较大排量,增加模数m和齿数z都会使齿轮泵体积增大,安装齿轮泵需要较大空间,空间小将无法使用。
目前使用的齿轮泵,普遍存在瞬时流量脉动过大的缺点,降低了液压系统中元件工作的平稳性和均匀性,甚至会产生压力脉冲,从而使整个系统产生振动,发生很强的噪声污染。
                         发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种齿数少,模数大的齿轮,制造的液压齿轮泵不仅能满足流量的要求,又能做到体积小,重量轻,寿命长,不根切,噪声低。
为了解决上述技术问题,本发明设计的液压齿轮泵渐开线圆柱齿轮的齿形为30°压力角齿形负变位。
                        附图说明
附图为齿轮圆周压力的近似分布曲线。
本发明的积极效果是:采用大压力角负变位齿形渐开线圆柱齿轮制造的液压齿轮泵,体积小、重量轻、寿命长、噪声低,齿轮不产生根切,其排量、额定压力,容积效率,总效率及噪音都达到国标一等品的标准。
                       具体实施方式
一、齿轮参数及计算案例:
1、齿形参数
(1)齿数               Z=10
(2)模数               m=5.75
(3)齿形压力角         α=30°
2、设计计算公式
(1)理论中心距         a=mz=57.5
(2)实际中心据         a′=55
(3)分度圆直径         d=mz=57.5
(4)基圆直径           db=mzcosα=49.8
(5)啮合角α′由公式cosα′=a/a’*cosα
得α′=arcc(a/a’*cosα)=arccos57.5/55*cos30°=25.12°
(6)变位系数             x=z(ivnα′-ivnα)/2tgα=-0.202
(7)中心距分离系数       y=(a’-a)/m=(55-57.5)/5.75=-0.435
(8)齿顶高变动系数       Δy=(x1+x2)-y=-0.404+0.435=0.031
(9)齿顶高               ha=(ha*+x-Δy)m=(1-0.202-0.031)*5.75=4.41
(10)齿根高              hf=(ha*+cn*-x)m    取cn*=0.17
                        hf=(1+0.17+0.202)×5.75=7.89
(11)齿顶圆直径          da=d+2ha=57.5+4.441*2=66.32取66.5
(12)齿根圆直径          df=d-2hf=57.5-7.89*2=41.72
(13)齿顶圆压力角        αa=arccosdb/da=arccos49.8/66.5=41.5°
(14)重合度              ε=1/2π*[2z(tgαa-tgα′)]=1.32
(15)公法线长度          w=mzcosα[(k-0.5)+zinvα]+2xmsinα式中K
为夸齿数K=30z/180+0.5=2.16取k=2
则w=5.75*10*cos30°[(2-0.5)π+10inv30°]-2*0.202*5.75sin30°=24.998
                        附图说明
图1为标准圆柱齿轮外啮合示意图;
图2为齿轮圆周压力的近似分布曲线。
图中:d、分度圆直径,ha、齿顶高,hf、齿根高,h、全齿高,da、齿顶圆直径,d、分度圆,df、齿根圆直径,a、中心距,α、齿顶圆压力角,Fty、啮合力在y轴方向的分力,Rb、齿轮基圆半径,Ra、齿顶圆半径,R、齿轮分度圆半径。
二、采用大压力角负变位齿形的实施方案:
1、减小了轴承所承受的径向力:
如图1图2所示,作用在从动齿轮轴上的径向力F2是沿齿轮圆周液体压力产生的径向力Fp和由齿轮啮合产生的径向力Ft组成的,其中由齿轮啮合产生的径向力FT在y轴上的分力为
Fty=BΔP/Rb*(Ra-R)cosα
式中:Fty:啮合力在y轴方向的分力
Rb:齿轮基圆半径
Ra:齿顶圆半径
R:齿轮分度圆半径
α:齿轮压力角
由上式及齿轮圆周压力的近似分布曲线图可以看出:由于压力角α增大,从动齿轮在y轴方向所承受的径向力降低,从而减轻了轴承负荷,降低了机械损失。有利于齿轮泵的机械效率和使用寿命的提高。
2、避免了齿轮根切:
由机械原理可知:渐开线圆柱齿轮在加工中不产生根切的最少齿数为:
Zmin=2ha*/Sin2α
其中:Zmin:渐开线圆柱齿轮不产生根切的最少齿数
ha*:齿顶高系数         国家标准规定:ha*=1
α:齿轮压力角          国家标准规定:α=20°
由上式可知:当齿顶高系数ha*=1   α=20°时:
不产生根切的最小齿数Zmin=2*1/Sin220°=17
而齿轮泵由于体积的限制不可能将齿数增加到17。我们采用了Z=10、m=5.75、α=30°的齿形参数后,不产生根切的最小齿数Zmin=2*1/Sin230°=8。尽管我们采取了负变位,由不产生根切的最小变位系数公式X≥ha*-zSin2α/2=-0.25可知,变位系数X=-0.202>-0.25,由此证明当采用α=30°的压力角后在Z=10,修正系数X=-0.202的条件下不会产生根切,即保证轮齿的强度,且减少了齿轮泵的体积。
3、降低齿轮泵流量不均匀系数:
液压齿轮泵具有结构简单体积小、重量轻、寿命长等优点,但也存在瞬间流量脉动的缺点。如果流量脉动大会降低液压系统中元件工作的平稳性和均匀性,甚至会产生压力脉动,从而使整个系统产生振动,发生很强的噪音。
齿轮泵流量不均匀系数为:
σQ=3π2Cos2α/12(Z+1)π2Cos2α
式中:σQ:流量不均匀系数
      Z:齿轮齿数
      α:齿轮压力角
由上式可以看出:采用大压力角齿形可以降低齿轮泵流量不均匀系数,从而提高系统元件工作的平稳性,降低轴承的负荷,提高齿轮泵的综合品质和使用寿命。
综上所述,采用大压力角负变位齿形可以缩小齿轮泵的体积,减轻轴承负荷,降低流量不均匀系数和噪音,从而提高齿轮泵的机械效率和使用寿命。推荐使用该齿轮参数设计制造的齿轮泵,其主要技术参数:
排量:       q=20-110ml/r
额定压力:P=20MPa
最高压力:Pmax=25MPa
额定转速:n=2000r/min
最高转速nmax=2500r/min
容积效率:ηv≥92%
总效率:η总≥83%
噪声:dB(A)≤85

Claims (1)

1、一种用于液压齿轮泵中的渐开线圆柱齿轮,其特征在于:齿轮的齿形为30°大压力角负变位齿形。
CNB2005100945191A 2005-09-22 2005-09-22 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮 Expired - Fee Related CN100360803C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100945191A CN100360803C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100945191A CN100360803C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1743673A true CN1743673A (zh) 2006-03-08
CN100360803C CN100360803C (zh) 2008-01-09

Family

ID=36139167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100945191A Expired - Fee Related CN100360803C (zh) 2005-09-22 2005-09-22 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100360803C (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104389682A (zh) * 2014-11-17 2015-03-04 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 燃气轮机电动滑油供油泵
CN104675957A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 佛山市汇禧建筑五金制品有限公司 一种平开门窗专用齿轮
WO2018114797A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Hove A/S A beverage dispensing machine and a gear pump therefor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1031214C (zh) * 1992-10-26 1996-03-06 中国人民解放军第二炮兵工程学院 一种非圆齿轮行星轮系液压马达
JP3468618B2 (ja) * 1995-07-12 2003-11-17 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機
CN2298371Y (zh) * 1996-12-24 1998-11-25 中国纺织大学 一种新型凸-凹、凸-平面齿面啮合的齿轮副

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104389682A (zh) * 2014-11-17 2015-03-04 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 燃气轮机电动滑油供油泵
CN104675957A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 佛山市汇禧建筑五金制品有限公司 一种平开门窗专用齿轮
WO2018114797A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Hove A/S A beverage dispensing machine and a gear pump therefor
CN110100098A (zh) * 2016-12-22 2019-08-06 泵业有限公司 饮料分配机及用于其的齿轮泵

Also Published As

Publication number Publication date
CN100360803C (zh) 2008-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1179129C (zh) 带齿的转子组件
CN1743673A (zh) 液压齿轮泵中的大压力角负变位齿形齿轮
CN1036290C (zh) 啮闭式转子
CN1482361A (zh) 次摆线泵
CN1443953A (zh) 摆动内接啮合行星齿轮装置的角度传递误差降低法及摆动内接啮合行星齿轮变速机
CN1544814A (zh) 非对称双圆弧齿形中高压齿轮泵
CN1576597A (zh) 次摆线型油泵
CN1487196A (zh) 油泵转子
CN202381323U (zh) 轿车自动变速器用摆线泵
CN201802618U (zh) 一种机油泵用粉末冶金内外转子
CN109209861B (zh) 一种用于齿轮泵高速困油卸荷的组合结构
CN1072339C (zh) 复合轮齿机构
CN1687565A (zh) 行星缸体式柱塞泵或马达
CN106678035B (zh) 一种内转子、外转子型线设计方法及摆线型内齿轮泵
CN2299188Y (zh) 复合轮齿机构
CN214999218U (zh) 传动齿轮组和减速器
CN109268258A (zh) 一种外啮合齿轮泵的∥形卸荷槽
CN2369034Y (zh) 传动滚子齿条齿轮
CN109372743B (zh) 一种轻量化齿轮泵单位模数下的临界啮合齿轮副
CN1856650A (zh) 油泵转子
CN1834495A (zh) 齿轮减速机构及具此齿轮减速机构的轮圈马达
CN102434455A (zh) 一种摆线转子泵
CN2069495U (zh) 非圆齿轮行星变容液压装置
CN220979844U (zh) 一种新型摆线齿轮及摆线齿轮泵
CN201843780U (zh) 内齿轮泵反圆弧外转子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: XUZHOU KEYUAN HYDRAULICS CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: XUZHOU KEYUAN HYDRAULIC CO., LTD.

CP03 Change of name, title or address

Address after: Ganjiang road Copper Mt. District 221116 Jiangsu city of Xuzhou province No. 6

Patentee after: Xuzhou Keyuan Hydraulics Co., Ltd.

Address before: 221006 No. 6 East mining road, Jiangsu, Xuzhou

Patentee before: Xuzhou Keyuan Hydraulic Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080109

Termination date: 20150922

EXPY Termination of patent right or utility model