一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵。本发明的动力由电机输出，经过联轴器传给输入轴；第一正弦非圆齿轮和第二正弦非圆齿轮均固定在输入轴上；第一共轭正弦非圆齿轮固定在输出轴上，并与第一正弦非圆齿轮啮合；第二共轭正弦非圆齿轮与第二叶轮通过轴套固结，轴套活套在输出轴上；第二共轭正弦非圆齿轮与第二正弦非圆齿轮啮合；第一叶轮固定在输出轴上；第一叶轮和第二叶轮均设置有两片叶片，所有叶片内部均安装一个单向泄压阀，单向泄压阀方向与叶片转动方向一致。本发明排量大、流量稳定，不等速规律易调整，有效解决传统差速泵压力脉动和困液问题。
【专利说明】 一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵
【技术领域】
[0001]本发明属于容积泵【技术领域】，涉及叶片差速泵，具体涉及一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵。
【背景技术】
[0002]通用机械常用的液泵有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、滚子泵和离心泵，其中:活(柱)塞泵具有较高的出口压力，但要求活塞与缸筒之间的密封可靠，且压力波动大；隔膜泵在多缸时能产生一个较平稳的液流，但是结构复杂；滚子泵的排量在转速稳定时是均匀的，随着压力的提高，泄漏量增加，泵的排液量及效率相应减小；离心泵结构简单，容易制造，但是它的排量大，压力低，用于工作压力要求不高的场合。这些泵存在各自的缺陷，还不能很好地满足部分特种机械要求的恒定流量、高压力的需求。
[0003]现有的差速泵根据驱动机构的不同主要有以下几种:
[0004]转动导杆一齿轮式叶片差速泵，其驱动系统承受交变载荷，产生齿轮啮合噪声，且各运动副间隙较大时也会引起冲击噪声。
[0005]万向节齿轮机构驱动叶片差速泵，其万向节机构的输入轴与输出轴的夹角是影响泵的性能的一个关键参数。该角越大，泵的排量也越大，但是，随着该角的增大，泵的流量脉动加剧和万向节的传动效率降低。
[0006]变形偏心圆非圆齿轮驱动叶片差速泵，其偏心圆非圆齿轮节曲线调整参数主要是偏心率和变形系数，调整量有限，调整精度不高，造成传动比优化、调整不方便，设计不灵活，不利于进一步优化设计，很难优化压力脉动、困液等问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，该叶片差速泵排量大、压力高、流量稳定、结构紧凑；驱动机构的不等速规律容易调整，方便性能优化；通过在叶片内安装单向泄压阀，压力超限时打通邻近封闭腔，有效解决现有差速泵困液问题。
[0008]本发明包括驱动部件和差速泵部件。
[0009]所述的驱动部件包括驱动齿轮箱、输入轴、输出轴、第一正弦非圆齿轮、第二正弦非圆齿轮、第一共轭正弦非圆齿轮、第二共轭正弦非圆齿轮和轴套。电机驱动输入轴转动，输入轴通过两个轴承支撑在驱动齿轮箱的两侧壁；所述的第一正弦非圆齿轮和第二正弦非圆齿轮均固定安装在输入轴上；输出轴的两端分别通过轴承支撑在驱动齿轮箱和泵壳的箱壁上，第一共轭正弦非圆齿轮固定安装在输出轴上，并与第一正弦非圆齿轮啮合；第二共轭正弦非圆齿轮和第二叶轮都固结在轴套上，轴套活套在输出轴上；第二共轭正弦非圆齿轮与第二正弦非圆齿轮啮合；
[0010]所述的差速泵部件包括泵壳、第一叶轮、第二叶轮和单向泄压阀；所述的泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口 ；第一叶轮固定在输出轴上；所述的第一叶轮和第二叶轮均对称设置有两片叶片；沿圆周方向，第一叶轮的叶片与第二叶轮的叶片相间设置；所有叶片内部均安装一个单向泄压阀。[0011]根据泵的结构，给定第一正弦非圆齿轮与第一共轭正弦非圆齿轮的中心距初值%，再根据节曲线封闭条件和啮合条件，采用进退法搜索获得中心距a的精确值。具体计算如下:
[0012]根据正弦齿轮副的关系，第一正弦非圆齿轮的转角P与第一共轭正弦非圆齿轮的
转角P1满足关系式:
[0013]
【权利要求】
1.一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，包括驱动部件和差速泵部件，其特征在于: 所述的驱动部件包括驱动齿轮箱、输入轴、输出轴、第一正弦非圆齿轮、第二正弦非圆齿轮、第一共轭正弦非圆齿轮、第二共轭正弦非圆齿轮和轴套；电机驱动输入轴转动，输入轴通过两个轴承支撑在驱动齿轮箱的两侧壁；所述的第一正弦非圆齿轮和第二正弦非圆齿轮均固定安装在输入轴上；输出轴的两端分别通过轴承支撑在驱动齿轮箱和泵壳的箱壁上，第一共轭正弦非圆齿轮固定安装在输出轴上，并与第一正弦非圆齿轮啮合；第二共轭正弦非圆齿轮和第二叶轮都固结在轴套上，轴套活套在输出轴上；第二共轭正弦非圆齿轮与第二正弦非圆齿轮啮合； 所述的差速泵部件包括泵壳、第一叶轮、第二叶轮和单向泄压阀；所述的泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口 ；第一叶轮固定在输出轴上；所述的第一叶轮和第二叶轮均对称设置有两片叶片；沿圆周方向，第一叶轮的叶片与第二叶轮的叶片相间设置；所有叶片内部均安装一个单向泄压阀； 根据泵的结构，给定第一正弦非圆齿轮与第一共轭正弦非圆齿轮的中心距初值Stl，再根据节曲线封闭条件和啮合条件，采用进退法搜索获得中心距a的精确值；具体计算如下:根据正弦齿轮副的关系，第一正弦非圆齿轮的转角供与第一共轭正弦非圆齿轮的转角P1满足关系式:
2.根据权利要求1所述的一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征在于:所述的输入轴和输出轴分别设置在齿轮箱的两端；所述输入轴的一端头部伸出驱动齿轮箱外通过联轴器与电机连接。
3.根据权利要求1所述的一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征在于:所述的第一排液口与第二排液口对称设置，第一吸液口与第二吸液口对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征在于:所有单向泄压阀方向与 叶片转动方向一致。
5.根据权利要求1所述的一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征在于:所述的第一正弦非圆齿轮和第二正弦非圆齿轮的结构完全一致，第一共轭正弦非圆齿轮和第二共轭正弦非圆齿轮的结构完全一致，第一正弦非圆齿轮、第二正弦非圆齿轮、第一共轭正弦非圆齿轮和第二共轭正弦非圆齿轮均为二阶非圆齿轮；第一正弦非圆齿轮与第二正弦非圆齿轮的初始安装相位差、第一共轭正弦非圆齿轮与第二共轭正弦非圆齿轮的初始安装相位差均为90°。
6.根据权利要求1所述的一种正弦非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征在于:第一正弦非圆齿轮与第一共轭正弦非圆齿轮的传动比为:.—tan(/?) + Abcosibxl)
【文档编号】F04C2/077GK103758748SQ201410039546
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】陈建能, 章鹏华, 徐高欢 申请人:浙江理工大学