CN203847381U - 双圆弧谐波齿轮泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双圆弧谐波齿轮泵，包括泵体、刚轮、柔轮、侧板、月牙板和定位销，柔轮为外齿轮，柔轮上设有能驱动柔轮绕轴心旋转的发生器，刚轮为内齿轮，柔轮与刚轮啮合，月牙板有两块，两月牙板分别对称设置在刚轮的齿顶与柔轮的齿顶之间，刚轮和柔轮的轮齿啮合线与月牙板和侧板之间形成两个吸油腔和两个压油腔，两吸油腔和两压油腔分别关于柔轮的旋转中心对称，刚轮为固定刚性双圆弧内齿轮，柔轮为可活动双圆弧外齿圈，刚轮和柔轮的轮齿齿廓上均设有凹齿廓和凸齿廓。该双圆弧谐波齿轮泵通过增加吸油腔和压油腔的数量，平衡了径向力，采用双圆弧齿轮，提高了谐波齿轮的扭转刚度，延长了齿轮泵的使用寿命并提高了齿轮泵的负载。
Description
技术领域
本实用新型涉及齿轮泵领域，特别是一种双圆弧谐波齿轮泵。
背景技术
液压泵是依靠密封工作空间的容积的变化实现吸排液体的。齿轮泵是液压泵的一种，是利用密封在壳体内相互啮合的齿轮而工作的液压泵。
常规的齿轮泵由于结构原因，只有一个吸油腔和一个压油腔，从而存在着径向力不平衡、流量脉动大、振动大、噪声高、容积效率低等缺陷。针对齿轮泵的缺陷，人们开展了一系列的研究工作。大量的研究表明，齿轮参数的变化对齿轮泵的工作性能有很大的影响。虽然采取合理的结构设计可以在一定程度上降低径向液压力、减小流量脉动、提高容积效率、延长齿轮泵的寿命，但是仍不能从根本上解决问题。
现有的谐波齿轮泵虽然能解决径向力不平衡的问题，但由于结构原因仍然存在着一定的缺陷：
泵压小。由于柔轮在与刚轮的啮合传动过程中需要不断地产生高频率的周期性径向变形，为了避免柔轮在这种变形下产生疲劳断裂，柔轮的壁必须很薄，柔轮轮齿的模数也必须很小，所以一般不能承受较大的负载。
柔轮的疲劳断裂。在刚轮与柔轮的啮合传动过程中，由于结构上的原因，柔轮轮齿根部较大的尺寸变化将产生较大的应力集中；柔轮齿根承受较大的弯曲应力的作用；柔轮频繁的高频变形使柔轮处于高度循环的交变应力状态中，很容易导致柔轮轮齿的疲劳破坏。
研究表明，为了增大谐波齿轮泵的工作能力，必须增大齿轮的模数，但此举会导致柔轮壁厚的增大，从而进一步增大柔轮疲劳破坏的危险性。因此，非常有必要研制新型的齿轮泵。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种使用寿命长，径向力平衡，并且能提高柔轮的扭转刚度和强度的双圆弧谐波齿轮泵。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种双圆弧谐波齿轮泵，包括泵体、刚轮、柔轮、侧板、月牙板和定位销，所述柔轮为外齿圈，所述柔轮上设有能驱动柔轮绕轴心旋转的发生器，所述刚轮为内齿轮，所述柔轮与刚轮啮合，所述月牙板有两块，两月牙板分别对称设置在刚轮的齿顶与柔轮的齿顶之间，月牙板通过定位销固定在侧板上，所述刚轮和柔轮的轮齿啮合线与月牙板和侧板之间形成两个吸油腔和两个压油腔，所述两吸油腔和两压油腔分别关于柔轮的旋转中心对称，所述刚轮为固定刚性双圆弧内齿轮，所述柔轮为可活动双圆弧外齿圈，所述刚轮和柔轮的轮齿齿廓上均设有凹齿廓和凸齿廓。
为了增加刚轮和柔轮的匹配性，提高磨合程度，增加使用寿命，所述刚轮和柔轮齿宽相等，中心线在同一直线上。
为了更好地驱动柔轮旋转，所述发生器包括滚动轴承、传动轴、转臂和驱动轴，所述驱动轴设置在转臂中心，驱动轴与转臂通过平键连接，所述转臂两端分别设有滚动轴承，所述两滚动轴承均通过传动轴固定在转臂上。
本实用新型的有益效果是：该双圆弧谐波齿轮泵通过增加吸油腔和压油腔的数量，平衡了径向力，采用双圆弧齿轮，提高了谐波齿轮的扭转刚度，延长了齿轮泵的使用寿命并提高了齿轮泵的负载。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型双圆弧谐波齿轮泵的一种较佳实施例的结构示意图；
图中：1.刚轮，2.柔轮，3. 转臂，4.月牙板，5.泵体，6.侧板，7. 滚动轴承，8.传动轴，9.驱动轴，10.平键，11.定位销。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型一种双圆弧谐波齿轮泵，包括泵体5、刚轮1、柔轮2、侧板6、月牙板4和定位销11，所述柔轮2为外齿圈，所述柔轮2上设有能驱动柔轮2绕轴心旋转的发生器，所述刚轮1为内齿轮，所述柔轮2与刚轮1啮合，所述月牙板4有两块，两月牙板4分别对称设置在刚轮1的齿顶与柔轮2的齿顶之间，月牙板4通过定位销11固定在侧板6上，所述刚轮1和柔轮2的轮齿啮合线与月牙板4和侧板6之间形成两个吸油腔m和两个压油腔n，所述两吸油腔m和两压油腔n分别关于柔轮2的旋转中心对称，所述刚轮1为固定刚性双圆弧内齿轮，柔轮2为具有一定弹性的柔性、薄壁、活动的双圆弧外齿圈，所述刚轮1和柔轮2的轮齿齿廓上均设有凹齿廓和凸齿廓。
为了增加刚轮1和柔轮2的匹配性，提高磨合程度，增加使用寿命，所述刚轮1和柔轮2齿宽相等，中心线在同一直线上。
为了更好地驱动柔轮2旋转，所述发生器包括滚动轴承7、传动轴8、转臂3和驱动轴9，所述驱动轴9设置在转臂3中心，驱动轴9与转臂3通过平键10连接，所述转臂3两端分别设有滚动轴承7，所述两滚动轴承7均通过传动轴8固定在转臂3上。
该装置的工作原理是：当电动机转动时，带动发生器的驱动轴9转动，从而驱动轴9带动转臂转动，通过固定刚轮1与活动柔轮2的内啮合，带动柔轮2转动。在刚轮1与柔轮2轮齿的啮出处，齿间密封腔逐渐变大，形成局部真空，油液在大气压的作用下，经前轴承座上的进油孔进入到两个呈对称布置的吸油腔m中，完成吸油过程。在刚轮1与柔轮2轮齿的啮入处，有两个对称布置的压油腔n，随着柔轮2继续旋转，压油腔n逐渐变小，吸入齿间的油液被挤出，经后轴承座上的出油孔，输出压力油，完成排油过程。随着电机不停地运转，吸排油过程周而复始地进行。
刚轮1和柔轮2的轮齿齿廓均采用双圆弧齿形，即刚轮1和柔轮2的轮齿齿廓分别同时具有凸齿廓和凹齿廓。当刚轮1和柔轮2啮合传动时，双圆弧齿形不仅保证了刚轮1和柔轮2的齿廓在啮合传动过程中始终处于共轭运动状态，而且还由于刚轮1的凹齿廓和凸齿廓分别与柔轮2的凸齿廓和凹齿廓同时啮合而存在双共轭啮合区间。双共轭啮合区的存在将大大提高柔轮的扭转刚度和强度。
基于谐波齿轮啮合传动的特点，刚轮1与柔轮2、月牙板4、侧板6共形成4个封闭的油腔即两个吸油腔m和两个压油腔n，且呈对称布置；由于吸油腔和压油腔两两对称，因此作用在传动轴上的径向液压力相互抵消，从而降低了轴承负载。
与现有技术相比，该双圆弧谐波齿轮泵通过增加吸油腔m和压油腔n的数量，平衡了径向力，采用双圆弧齿轮，提高了谐波齿轮的扭转刚度，延长了齿轮泵的使用寿命并提高了齿轮泵的负载。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种双圆弧谐波齿轮泵，包括泵体（5）、刚轮（1）、柔轮（2）、侧板（6）、月牙板（4）和定位销（11），所述柔轮（2）为外齿圈，所述柔轮（2）上设有能驱动柔轮（2）绕轴心旋转的发生器，所述柔轮（2）与刚轮（1）啮合，所述月牙板（4）有两块，两月牙板（4）分别对称设置在刚轮（1）的齿顶与柔轮（2）的齿顶之间，月牙板（4）通过定位销（11）固定在侧板（6）上，其特征在于，所述刚轮（1）为固定刚性双圆弧内齿轮，所述柔轮（2）为可活动双圆弧外齿圈,所述刚轮（1）和柔轮（2）的轮齿啮合线与月牙板（4）和侧板（6）之间形成两个吸油腔（m）和两个压油腔（n），所述两吸油腔（m）和两压油腔（n）分别关于柔轮（2）的旋转中心对称。
2.如权利要求1所述的双圆弧谐波齿轮泵，其特征在于，所述刚轮（1）和柔轮（2）齿宽相等，中心线在同一直线上。
3.如权利要求1所述的双圆弧谐波齿轮泵，其特征在于，所述发生器包括滚动轴承（7）、传动轴（8）、转臂（3）和驱动轴（9），所述驱动轴（9）设置在转臂（3）中心，驱动轴（9）与转臂（3）通过平键（10）连接，所述转臂（3）两端分别设有滚动轴承（7），所述两滚动轴承（7）均通过传动轴（8）固定在转臂（3）上。
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|---|---|---|---|---|
| CN104791426A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-07-22 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 谐波齿轮传动机构 |
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2014
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