JPH0551090B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0551090B2
JPH0551090B2 JP13994085A JP13994085A JPH0551090B2 JP H0551090 B2 JPH0551090 B2 JP H0551090B2 JP 13994085 A JP13994085 A JP 13994085A JP 13994085 A JP13994085 A JP 13994085A JP H0551090 B2 JPH0551090 B2 JP H0551090B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circular gear
constant
angular acceleration
circular
flowmeter
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP13994085A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62814A (ja
Inventor
Koji Hotsuta
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.)
Oval Engineering Co Ltd
Original Assignee
Oval Engineering 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 Oval Engineering Co Ltd filed Critical Oval Engineering Co Ltd
Priority to JP13994085A priority Critical patent/JPS62814A/ja
Publication of JPS62814A publication Critical patent/JPS62814A/ja
Publication of JPH0551090B2 publication Critical patent/JPH0551090B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非円形歯車を主動部とした容積流量
計における非円形歯車の改良に関するものであ
る。
従来の技術 非円形歯車式容積流量計は、特許第189464号で
登録されて以来、オーバル歯車式流量計として容
積流量計の主流をなしている。周知の如く、非円
形歯車式流量計は第3図にしめすごとく流入口
1、流出口2を一体的に構成した外筒3内に回転
中心01、02を定点として、この各々の定点から回
転角θ1、θ2の関数として与えられるr1、r2の距離
においてころがり接触をする条件である r1+r2=一定 ……(1) r11=r22 ……(2) を満足するピツチ曲線 r=a/1±bcos2θi(i=1、2) ……(3) (但しaを相似係数、bを偏平度とする) であらわされる非円形歯車の回転子4,5を回転
自在に支承し内包する構成となつている。
上記非円形歯式流量計は流体が送通された場合
は回転子4,5に各々作用する流入圧P1、流出
圧P2の圧力差に基づくトルク差により、流速一
定の場合は面積速度一定の運動をするが、流体の
ない慣性体としてみると回転エネルギー一定な自
由運動をする。この角速度ωはr1=r2のときをω0
として、 ωi=ω0√21−2bcos2θi+b/√(1−2
bcos2θi+b22+(1−b22……(4) ω・i=8ω0bsin2θi(1−2bcos2θi+b
)(1−b22/{(1−2bcos2θi+b22+(1−b2
2……(5) であらわされる(ただし、i=1、2)。
第2図は、1回転の時間経過Tにに対し、T=
0〜T/2までの角速度ωi及び角加速度ω・をし
めしたものであるが、前記(4)、(5)式で表わされる
角速度ωi及び角加速度ω・iは曲線A2,A1でしめ
され(5)式で表わされる相対角加速度ω・ωは曲線B
でしめされる。曲線BはT/4ごとに極値をもつ
が、これは非円形歯車4,5が1/4周期ごとに主
動、従動のトルク変化をもたらすことをしめすも
ので、回転子の慣性モーメントをIとすると慣性
力Iω・はピツチ曲線ri=ri(θ)の中間点r1=r2
最大となる。
本発明が解決しようとする問題点 上述のごとく従来の非円形歯車式流量計におい
ては、慣性力がr1=r2で極大となり、この附近で
波形が摩耗し、従つて、騒音も大きく公害的面か
らみても問題点があつた。
問題点を解決するための手段 本出願人は、先に面積速度、角加速度一定の条
件における非円形歯車流量計を提案した(特願昭
60−57488号)、しかし、面積速度一定の条件は流
体が流速一定で流れる非圧縮流体において実現さ
れるものであり、圧縮流体では自由回転を条件と
した方が合理的である。本発明はこの自由回転に
おいて、回転子の運動エネルギー一定で且つ相対
角速度を一定とする条件を満す非円形歯車を提供
しようとするものである。今、運動エネルギーを
E、r1+r2=K(中心距離)=1とすると、運動エ
ネルギーEは、 E=I/2(ω1 2+ω2 2) =I/2ω1 2{1+r2 2/(1−r22} =I/2ω2 2{1−r2 2/(1−r22}=一定……(6
) となる。
(6)式よりω1−ω2を求め、相対角加速度ω・=ω・1
−ω・2=α=一定としてri(i=1、2)を求める
と、 となる(ただし、0≦t≦t0)。
ここで、rAはピツチ曲線の長径で、t=0の
時、r1=rAでt0はω1−ω2=0のときで、このとき
r1=rAである。また、ころがり接触の条件r1ω1
r2ω2によりθiを求めると、 θi=α/4(2rA−1)[t0 2−(t0−t)√{(2A
−1)2+1}0 2−(2A−1)20−)2 +(2rA−1)2+1/2rA−1t0 2{sin-12rA−1/√
(2rA−1)2+1 −sin-12rA−1/√(2rA−1)2+1(1−t/t0
}]〓α/2t(t0−t/2)(ただし、0≦t≦t0
……(8) となり、該(7)、(8)式からピツチ曲線ri,θiが求め
られる。
このときの相対角加速度ω・=ω・1−ω・2=αは α=(2rA−1)2π/t0 2[(2rA−1)+{(2rA−1
2+1}sin-12rA−1/√2rA−1)2+1……(9) で一定となる。
実施例 第1図は、本発明による非円形歯車のピツチ曲
線と従来の非円形歯車のピツチ曲線を示す図で、
実線10は前記(7)、(8)式であらわされる本発明に
よる非円形歯車のピツチ曲線、点線20は従来の
楕円系非円形歯車のピツチ曲線である。
第2図は、第1図に実線にて示した本発明にお
ける非円形歯車のピツチ曲線において1/2回転区
間の角速度及び角加速度をしめすもので、曲線
C1,C2はそれぞれ角加速度ω・i及び角速度ωiを、
曲線Dは相対角加速度ω・をしめす。相対角加速度
ω・=ω・1−ω・2であるが、長径、短径の突点間にお
ける各々の相対角加速度は一定となる。一回転の
時間経過Tに対し、T=0におけるω・=一定値
は、T=0におけるω10からT/4における−
ω20を滅じた値であり、T/4におけるω・=一定
値は、T/4におけるω14からT/2における−
ω22を減じた値となる。各々0、T/4、T/2
の突点において、ω・から−ω・に不連続に変化して
いるが、これは一対の非円形歯車が主動又は従動
に変換することをしめす。
効 果 叙上の如く、本発明によれば、運動エネルギー
及び相対角加速度が一定のピツチ曲線をもつ非円
形歯車が実現されるため、該非円形歯車に相互に
作用する慣性力が一定となる。その結果、従来例
の如く局所的に歯形を摩耗することがなくなり、
耐久性を増大するだけでなく、歯形接触圧の増大
によつて生ずる摩擦トルクの増加もなくなるた
め、流量計の機器精度が向上するとともに安定
し、更に、運転時の騒音も減少する等極めて優れ
た特性の容積流量計を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による非円形歯車のプロフイ
ルを示す図、第2図は、本発明による非円形歯車
を使用した時の1/2回転区間の角速度及び角加速
度を示す図、第3図は、従来の非円形歯車を使用
した容積流量計の一例を説明するための図であ
る。 1……流入口、2……流出口、3……外筒、
4,5……回転子(非円形歯車)、10……本発
明による非円形歯車のプロフイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 流量に応じて噛合回転する一対の非円形歯車
    を主動部とする容積流量計において、上記一対の
    非円形歯車を回転運動エネルギー及び相対角加速
    度を常に一定とするピツチ曲線で構成したことを
    特徴とする容積流量計の非円形歯車。
JP13994085A 1985-06-26 1985-06-26 容積流量計の非円形歯車 Granted JPS62814A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13994085A JPS62814A (ja) 1985-06-26 1985-06-26 容積流量計の非円形歯車

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13994085A JPS62814A (ja) 1985-06-26 1985-06-26 容積流量計の非円形歯車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62814A JPS62814A (ja) 1987-01-06
JPH0551090B2 true JPH0551090B2 (ja) 1993-07-30

Family

ID=15257215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13994085A Granted JPS62814A (ja) 1985-06-26 1985-06-26 容積流量計の非円形歯車

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JP (1) JPS62814A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62814A (ja) 1987-01-06

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