摘要分析了齿轮变位对第二类平衡式复合齿轮泵各啮合点运动规律和瞬态流量特性的影响,并得出了有关流量及其脉动公式,以及最佳结构形式。 关键词变位齿轮;复合齿轮泵;啮合点;流量特性
0引言
三惰轮复合齿轮泵结构原理见图1.该泵由三个内齿轮泵和三个外齿轮泵组成。中心轮齿数z1=3k1或z1≠3k1(k1为正整数)可分为两类。此处称z1≠3k1时为第二类复合齿轮泵。标准齿轮第二类复合泵流量特性已被研究过,故仅讨论变位齿轮第二类复合泵的流量特性。为便于分析且不失普遍性,取z1=3k1+1。
图1复合齿轮泵结构原理 1有关概念和约定
普通齿轮泵流量是以啮合点运动描述的,复合齿轮泵流量则是以诸啮合点运动迭加描述的,比较复杂。为便于描述啮合点运动,有如下概念和约定:
1)惰轮和内外齿轮序号如图1。 2)若中心轮某轮齿中位线与y轴正向夹角为γ1,当0≤γ1≤α1时,定为1号齿,2号齿至z1号齿按顺时针方向约定,其中α1=2π/z1为中心轮轮齿角距。按惰轮啮合点运动方向,同样可约定0≤γ2≤α2时为惰轮1号齿,2号齿至z2号齿按逆时针方向约定,其中α2=2π/z2为惰轮轮齿角距,z2为惰轮齿数。 3)中心轮、惰轮主动啮合齿线称前齿线,前齿线与节圆交点位于节点pi上时,角位移θ=0,趋向节点θ<0,离开节点θ>0,啮合点到节点位移为f
f=Rj1θ1=Rj2θ2=Rj1ω1t=Rj2ω2t(1)
式中Rj1,Rj2为中心轮、惰轮基圆半径; θ1,θ2为中心轮、惰轮角位移; ω1,ω2为中心轮、惰轮角速度(ω2=ω1z1/z2)
为简化讨论,设重迭系数ε→1.即任意瞬时,每一齿轮泵中仅有一对轮齿处于排液状态,且f=-tj/2时开始排液,f=tj/2时终止排液,其中tj为节距,则
tj=πmcosα=Rj1α1=Rj2α2(2)
式中m为齿轮模数,α=20°为分度圆压力角。
4)齿轮变位方法及同心条件约定复合齿轮泵一般z2<17,复合泵中的外齿轮宜采用大啮合角正传动,其内齿轮泵宜采用小啮合角负传动[1]。采用这种变位方式既可防止根切,又可提高齿面的密封性能,也可降低重迭系数,减少困油 |