CN209261809U - 一种用于困油的组合卸荷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于困油的组合卸荷结构，设在前侧板、主轮、从轮和后侧板上，前侧板和后侧板对称设在主轮和从轮的两侧，包括若干的卸荷槽、若干的侧隙结构和若干的卸荷孔，侧隙结构形状为“H状”，包括传动块和卸荷块，卸荷块设在传动块的两侧；卸荷孔分别设在从轮和主轮齿槽的两端根圆附近。本实用新型采用新型的H形侧隙结构与双微圆贯通卸荷槽组合结构，在保证高传动质量所需要的小侧隙情况下，大侧隙能有效改善困油性能。所设置卸荷孔，在不破坏轮工作时所需要的强度、刚度前提下，通过将原有的齿顶间隙在卸荷位置扩大50%，直接配合了后续大卸荷面积、卸荷槽加工刀具标准化和易加工的需要。

Description

一种用于困油的组合卸荷结构

技术领域

本实用新型属于齿轮泵技术领域，具体涉及一种用于困油的组合卸荷结构。

背景技术：

啮合齿轮泵(简称齿轮泵)是一种用于泵送工作油液的动力泵，有着极其广泛的应用；但由其结构所决定的随转速线性加深的困油现象，不仅影响着泵的工作性能和使用寿命，而且制约着泵高速化的进一步发展。结构上，一对外啮合齿轮副为其核心部件，该齿轮副在常规的动力传递中，为利于啮合齿廓之间形成润滑油膜、避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死，非工作齿廓之间常留有一定的齿侧间隙，简称侧隙；但侧隙同时也会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，在满足传动性能要求的基础上，一般采用5m～10m (μm，m为模数)的小侧隙。不过，泵用的这对齿轮副，作为常规齿轮传动在泵中的特殊应用，虽然大侧隙能有效改善困油性能，却同时也造成了容积效率下降、振动加剧、噪声增加；反之，容积效率提高和振动减缓、噪声下降，但也降低了困油性能，所以这里的泵用侧隙同样会受到一定的限制，一般采用0.01m~0.08m (mm)的有侧隙，或参照对应于中心矩≤50、51~80、81~120、121~200 mm，安装间隙分别为 0.085、0.1050、0.13、0.17 mm；报废间隙 0.20、0.25、0.30、0.35 mm的推荐值选择。由此可见，传动性能要求的5m～10m的小侧隙(0.03 mm左右)与困油性能要求的大侧隙(0.2 mm左右)，之间的差距很大。

鉴于此，提出一款兼顾高质量传动要求和充分困油卸荷的H形侧隙与微圆槽的组合结构。

实用新型内容

针对背景技术提出的不足，本实用新型研究设计出一种用于啮合齿轮泵困油的组合卸荷装置，其目的在于：借助于从轮非工作齿面上的H形侧隙与双微圆卸荷槽的组合结构，在兼顾齿轮副传动性能要求的小侧隙基础上，将困油的两个单齿啮合区变成大侧隙连通区，从而实现困油充分卸荷。

本实用新型的技术解决方案是：

一种用于困油的组合卸荷结构，设在前侧板、主轮、从轮和后侧板上，所述前侧板和后侧板对称设在主轮和从轮的两侧其特征在于：包括若干的卸荷槽、若干的侧隙结构和若干的卸荷孔，所述卸荷槽分别设在贴合轮端的前侧板和后侧板的内侧面中间附近，所述侧隙结构分别设在从轮非工作齿面上，所述侧隙结构形状为“H状”，包括传动块和卸荷块，所述卸荷块设在传动块的两侧；所述卸荷孔分别设在从轮和主轮齿槽的两端根圆附近。

优选地，所述卸荷槽为两个微圆的贯通卸荷槽，一个贯通卸荷槽设在偏主轮侧，另一个贯通卸荷槽设在设在偏从轮侧，所述贯通卸荷槽的直径均为2.5 mm。

优选地，所述卸荷孔直径均为2.5 mm，深度均为1.0 mm；

优选地，所述卸荷孔的圆心位于齿槽对称轴上且距根圆外侧的距离为一半的齿顶间隙。即将原有的齿顶间隙在困油位置扩大50%，为配合H形侧隙结构形成更大卸荷能力的辅助圆盲孔。

优选地，所述传动块的齿廓与主轮的非工作齿廓形成“小侧隙”结构的截面轮廓，所述从轮上代替非工作齿廓的过齿顶点且与过渡曲线相切的直线段与主轮非工作齿廓形成“大侧隙”结构的截面轮廓。

在侧隙的从轮非工作齿面上，沿轴向形成“大侧隙-小侧隙-大侧隙”的三部分，两端为充分卸荷所需要的大侧隙，中间为高传动质量所需要的小侧隙，即形成所述“H形”侧隙结构。

优选地，所述卸荷孔的直径为2.5 mm。

优选地，所述前侧板和后侧板结构相同并镜像对称放置于主轮、从轮的两端。

优选地，当侧隙结构运动到节点时，主轮、从轮的啮合位置为“大侧隙”最小困油容积位置，所述主轮一侧的贯通卸荷槽外切“大侧隙”最小困油位置时主轮上的卸荷孔，此时的贯通卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到主轮圆心的距离相同；从轮一侧的贯通卸荷槽外切大侧隙最小困油位置时从轮上的卸荷孔，此时的贯通卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到从轮圆心的距离相同。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用新型的H形侧隙结构与双微圆贯通卸荷槽组合结构，在保证高传动质量所需要的小侧隙情况下，大侧隙能有效改善困油性能。所设置卸荷孔，在不破坏轮工作时所需要的强度、刚度前提下，通过将原有的齿顶间隙在卸荷位置扩大50%，直接配合了后续大卸荷面积、卸荷槽加工刀具标准化和易加工的需要。

附图说明

图1为本实用新型的组合卸荷的结构示意图。

图2为本实用新型的从轮非工作面上的侧隙结构示意图。

图3为本实用新型前侧板的卸荷槽结构示意图。

图4为本实用新型的侧隙结构和卸荷孔的生成示意图。

图5为本实用新型的卸荷孔与卸荷槽的形位示意图。

图6为本实用新型的卸荷面积和困油压力随困油位置的变化示意图，其中：图6a所示为齿轮副两侧的卸荷面积之和，图6b所示为困油压力的峰值为3.38 MPa，对应于3 MPa排油压力的增加率。

其中：１、后侧板，２、主轮，３、从轮，４、前侧板，５、侧隙结构，６、卸荷槽，７、卸荷孔，８、从轮工作齿面，９、从轮非工作齿面，10、主轮非工作齿面。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1~图6所示：一种用于困油的组合卸荷结构，设在前侧板4、主轮2、从轮3和后侧板1上，所述前侧板和后侧板对称设在主轮2和3从轮的两侧。一种用于困油的组合卸荷结构包括若干的卸荷槽6、侧隙结构5和卸荷孔7。前侧板4和后侧板1结构相同并镜像对称放置于主轮2、从轮3的两端。

卸荷槽6分别设置在贴合轮端的前侧板4和后侧板1的内侧面中间附近，侧隙结构5分别设在从轮非工作齿面9上，侧隙结构形状为“H状”，包括传动块和卸荷块，所述卸荷块设在传动块的两侧。

卸荷孔7分别设置在从轮3和主轮1齿槽的两端根圆附近。卸荷槽6为前侧板4、后侧板1上各自的双微圆贯通卸荷槽，一个偏主轮侧，另一个偏从轮侧，直径均为2.5 mm，主轮一侧的卸荷槽6外切大侧隙最小困油位置时主轮2上的卸荷孔7，此时的卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到主轮圆心的距离相同；从轮一侧的卸荷槽6外切大侧隙最小困油位置时从轮3上的卸荷孔7，此时的卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到从轮圆心的距离相同，“大侧隙”最小困油容积位置为对应的侧隙部位运动到节点时的主轮2、从轮3的啮合位置。在侧隙的从轮非工作齿面9上，沿轴向形成“大侧隙-小侧隙-大侧隙”的三部分，两端为充分卸荷所需要的“大侧隙”，中间为高传动质量所需要的“小侧隙”，即形成所谓的H形侧隙结构5。

侧隙结构5中“小侧隙”部分的截面轮廓为一侧的主轮非工作齿廓10，另一侧的传动块齿廓9；“大侧隙”部分的截面轮廓为一侧的主轮非工作齿廓10，另一侧的从轮上代替非工作齿廓9的过齿顶点且与过渡曲线相切的直线段。卸荷孔7为配合H形侧隙结构5形成更大卸荷能力的辅助圆盲孔，直径均为2.5 mm，深度均为1.0 mm；其圆心位于齿槽对称轴上且距根圆外侧的距离为一半的齿顶间隙，即将原有的齿顶间隙在困油位置扩大50%。卸荷槽6分别贯通前侧板4、后侧板1的两侧，从而将前侧板4、后侧板1各自内侧的困油与各自外侧的补偿油连通起来，从而实现前侧板4、后侧板1各自轴向的浮动补偿。

实施例：

实施例的原始参数取排油压力3 MPa，吸油压力0.1 MPa，额定转速3000 r/min，齿轮副的模数2，齿数10，齿顶高系数1.16，顶隙系数0.25，压力角20°，变位系数0.493，齿宽21.7mm，原始侧隙0.02 mm，介质密度870 Kg/m³，介质粘度0.09 Pa.s，介质流量系数0.62。

由齿轮副三维模型测得H形的大侧隙c _h =0.65 mm，由三维模型的面积测量方法，测得不同位置下的卸荷面积曲线，如图6a所示，注：图6a所示为齿轮副两侧的卸荷面积之和。其中，困油位置变量s为啮合点处主轮轮廓上的曲率半径。

由目前成熟的困油模型所仿真出的困油压力，如图6b所示，困油压力的峰值为3.38 MPa，对应于3 MPa排油压力的增加率仅为12.7%，可视为无困油现象。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种用于困油的组合卸荷结构，设在前侧板、主轮、从轮和后侧板上，所述前侧板和后侧板对称设在主轮和从轮的两端，其特征在于：包括若干的卸荷槽、若干的侧隙结构和若干的卸荷孔，所述卸荷槽分别设在贴合轮端的前侧板和后侧板的内侧面中间附近，所述侧隙结构分别设在从轮非工作齿面上，所述侧隙结构形状为“H状”，包括传动块和卸荷块，所述卸荷块设在传动块的两侧；所述卸荷孔分别设在从轮和主轮齿槽的两端根圆附近。

2.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：所述卸荷槽为两个微圆的贯通卸荷槽，一个贯通卸荷槽设在偏主轮侧，另一个贯通卸荷槽设在设在偏从轮侧，所述贯通卸荷槽的直径均为2.5 mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：所述卸荷孔的圆心位于齿槽对称轴上且距根圆外侧的距离为一半的齿顶间隙。

4.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：所述传动块的非工作齿廓与主轮的非工作齿廓形成“小侧隙”结构的截面轮廓，所述从轮上代替非工作齿廓的过齿顶点且与过渡曲线相切的直线段与主轮非工作齿廓形成“大侧隙”结构的截面轮廓。

5.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：所述卸荷孔的直径为2.5 mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：所述前侧板和后侧板结构相同并镜像对称放置于主轮、从轮的两端。

7.根据权利要求1所述的一种用于困油的组合卸荷结构，其特征在于：当侧隙结构运动到节点时，主轮、从轮的啮合位置为“大侧隙”最小困油容积位置，所述主轮一侧的贯通卸荷槽外切“大侧隙”最小困油位置时主轮上的卸荷孔，此时的贯通卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到主轮圆心的距离相同；所述从轮一侧的贯通卸荷槽外切“大侧隙”最小困油位置时从轮上的卸荷孔，此时的贯通卸荷槽圆心、卸荷孔圆心到从轮圆心的距离相同。