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一种非圆齿轮行星轮液压

阅读:50发布:2020-05-16

专利汇可以提供一种非圆齿轮行星轮液压专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种非圆 齿轮 行星轮 系低速大 扭矩 液压 马 达 。具有周轮、心轮、行星轮、 配流盘 、前后盖等。其特征在于配流孔的 位置 ,齿廓的形状、各轮的齿数及轮系结构的设计,经变位设计与离散化处理技术,可任意进行设计配伍,使提长期以来 非圆齿轮 液压装置未能走向实用化、产品化的问题变为现实。本发明的实施,在 工程机械 、重型机械、 船舶 、机床、航空、航天领域中有广阔的应用前景。,下面是一种非圆齿轮行星轮液压专利的具体信息内容。

1.一种非圆齿轮行星轮液压达,具有周 轮、心轮、行星轮、心轴配流盘、配流孔、前 盖、后盖、轴承、密封环;心轮、周轮根据其周边 数可进行多种形式的配伍,心轮的周边数至少较周 轮少一个;行星轮的个数是心轮与周轮的周边数之 和其特征在于:
a.配流孔开在后盖上,其个数是周边数的2 倍,分布在行星轮运动轨迹上,且在周轮长轴的对 线上对称分布,根据不同轮系在对角线半角的 20°~70°范围内调整,配流孔的形状以两行星 齿轮齿根圆相交重叠部分的梭形为佳;
b.行星轮的齿数根据变位设计与计算,在不同 轮系中可在≥5以上的齿中任意选择,心轮和周轮 的单周期齿数一般较行星轮的齿数少1~5个或多 1~10个;
c.心轮、周轮、行星轮的齿廓为非标准渐开线 齿廓或者抛物线齿廓,齿廓的角在20°~ 30°之间。
2.根据权利要求1所述的非圆齿轮行星轮系液 压马达,其特征在于:心轮、周轮、行星轮的齿廓 为非标准渐开线齿廓或者抛物线齿廓时,行星轮与 心轮、周轮啮合时的重叠系数在1<ε<1.08之 间,齿顶高系数ha*在0.6~1.6之间,齿根高系数 hg*在1~1.8之间,齿顶隙系数c*在0.2~0.8范 围内,变位系数各点不相等,齿侧隙系数各处相 同。

说明书全文

发明属于行星齿轮式液压动执行机构技术 领域,涉及一种非圆行星轮系低速大扭矩液压 达。

低速大扭矩液压马达,是一种符合集成化、小 型化、高效率、低噪声、抗污染及节能等总的技术 发展趋势的新型液压机械产品,在我国被列为国家 级重点产品开发项目。

在本发明以前的国内外现有技术中,较为多见 的低速大扭矩液压马达,主要是柱塞式和叶片式, 齿轮式的液压马达则多为高速和中速。作为齿轮式 的低速大扭矩液压马达,虽然早在20年前的专利 文献中就有过报导,但至今未发现这种产品的流 行。如1971年波兰的151883号专利,1972年美 国的3852002号专利,1990年中国的90104412· 1号专利申请等,上述专利技术,对非圆齿轮 式液压装置的结构设计都提出了大胆的设想, 构思新颖、巧妙。在美国的385200号 专利“GYRATINGCAM ENGING, PARTICULARIY AS A HYDRAULIC EN- GrNE”中,提出了一种以三心轮为定子,以四 方周轮为转子,其间有七个行星齿轮的液压动力执 行机构,的确不失为一种极好的构思,但从内容 看,对于该机构的运动规律存在着认识上的错误, 因此某些细节的设计不尽合理,这种机构可以运 转,但运转达不到理想效果,此外,由于该机构的 配流通道是在心轮的正侧两面开有六个槽来实现, 这样对心轮的强度,单位都在研究这样的机构而未 能获得成功呢?这主要是由于非圆齿轮的轮系结构 运动规律复杂,同一般圆齿轮啮合传动相比,设计 参数的变量多、自由度少,对运动规律和实际现象 缺乏科学观察与分析手段,瞬时运动规律没有科学 的数学模型或现成的经验公式可循,认识上存在某 些错觉,带有主观性,同时,在非圆齿轮的设计与 制造上,存在着相当的难度,容积效率同机械效率 的矛盾难掌握最佳的选择,理论设计制造存在很大 差距,因而使这一很有发展前途的产品迟迟不能问 世。

针对上述现有技术状况,本发明的目的在于, 利用变位理论和离散化数学处理技术,结合现代液 压技术,计算机应用技术和齿轮制造技术,设计与 制造出可提供实用化、产品化阶段的非圆行星轮系 低速大扭矩液压马达,使该类马达在额定工况下, 总效率高、起动扭矩大、传动平稳、噪声低、密封 好、强度大、抗污染能力强。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下:

本发明非圆齿轮行星轮系液压马达,具有周 轮、心轮、行星轮、心轴、配流孔、前盖、后盖、 轴承、密封环;心轮,周轮根据其周边数可进行多 种轮系配伍;配伍时心轮的周边数至少较周轮少一 个;行星轮的个数是心轮与周轮的周边数之和,其 特征在于:

a.配流孔开在后盖上,其个数是周边数的二 倍,分布在行星轮运动轨迹上,且在周轮长轴的对 角线上对称分布,根据不同轮系在对角线半角的 20°~70°范围内调整,配流孔的形状以两行星 齿轮根圆相交重叠部分的梭形为佳;

b.行星轮的齿数根据变位设计与计算,在不同 轮系中可在≥5以上的齿中任意选择,心轮、周轮 的单周期齿数一般较行星轮的齿数少1~5个或多 1~10个;

c.心轮、周轮、行星轮的齿廓为非标准渐开线 齿廓,齿廓的压力角在20°~30°之间。

本发明的特征还在于心轮、周轮、行星轮的齿 廓为非标准渐开线齿廓或者抛物线齿廓时,行星轮 与心轮、周轮啮合时的重叠系数在1<ε<1.08之 间,齿顶高系数ha*在0.6-1.6之间,齿根高系数 ha*在1-1.8之间,齿顶隙系数c*在0.2-0.8范围 内,变位系数各点不相等,齿侧隙系数各处相同。

现将附图说明如下:

图1:由偏心圆为心轮、椭圆轮为周轮的非圆 轮系液压马达节曲线示意图

图中表示的一种由偏心圆作转子的心轮 (1),椭圆作定子的周轮(2)及三个行星轮(3) 构成的最为简单的非圆轮系液压马达,其偏心圆半 径R1=200mm,偏心矩e=80mm,行星轮半径 R0=90mm,周轮短径R2min=300mm,周轮长 径R2max=460mm,四个配流孔位置在椭圆长轴 对角线的45角上分布,行星齿轮数Z0=45,模数 m=4,心轮齿数Z1=100,周轮齿数Z2=200, 压力角为20

这种轮系结构的工况额定压力可达到 160MP,总效率90%,容积效率95-99%,转速 达0.2-300转/分,样机试验已获成功。

本发明同现有技术相比,排量大,为圆轮同体 积马达的3-50倍,瞬时排量均匀,无脉动,无困 油现象,制造工艺简单,成本低,仅为同类马达的 1/2。抗污染能力强,100μm直径的杂质都不会 发生影响,而一般马达仅20μm杂质就影响工况。 此外可靠性强,密封性能好,噪声低,效率高。

本发明产品在工程机械,重型机械、矿山机 械、船舶,机床、航空,航天领域中有广阔的应用 前景,预计将有2-5亿产值的国内市场,20-50 亿的国际市场。

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