摘要分析了齒輪變位對(duì)第二類平衡式復(fù)合齒輪泵各嚙合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和瞬態(tài)流量特性的影響,并得出了有關(guān)流量及其脈動(dòng)公式,以及最佳結(jié)構(gòu)形式。 關(guān)鍵詞變位齒輪;復(fù)合齒輪泵;嚙合點(diǎn);流量特性
0引言
三惰輪復(fù)合齒輪泵結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)圖1.該泵由三個(gè)內(nèi)齒輪泵和三個(gè)外齒輪泵組成。中心輪齒數(shù)z1=3k1或z1≠3k1(k1為正整數(shù))可分為兩類。此處稱z1≠3k1時(shí)為第二類復(fù)合齒輪泵。標(biāo)準(zhǔn)齒輪第二類復(fù)合泵流量特性已被研究過(guò),故僅討論變位齒輪第二類復(fù)合泵的流量特性。為便于分析且不失普遍性,取z1=3k1+1。
圖1復(fù)合齒輪泵結(jié)構(gòu)原理 1有關(guān)概念和約定
普通齒輪泵流量是以嚙合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)描述的,復(fù)合齒輪泵流量則是以諸嚙合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)迭加描述的,比較復(fù)雜。為便于描述嚙合點(diǎn)運(yùn)動(dòng),有如下概念和約定:
1)惰輪和內(nèi)外齒輪序號(hào)如圖1。 2)若中心輪某輪齒中位線與y軸正向夾角為γ1,當(dāng)0≤γ1≤α1時(shí),定為1號(hào)齒,2號(hào)齒至z1號(hào)齒按順時(shí)針?lè)较蚣s定,其中α1=2π/z1為中心輪輪齒角距。按惰輪嚙合點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向,同樣可約定0≤γ2≤α2時(shí)為惰輪1號(hào)齒,2號(hào)齒至z2號(hào)齒按逆時(shí)針?lè)较蚣s定,其中α2=2π/z2為惰輪輪齒角距,z2為惰輪齒數(shù)。 3)中心輪、惰輪主動(dòng)嚙合齒線稱前齒線,前齒線與節(jié)圓交點(diǎn)位于節(jié)點(diǎn)pi上時(shí),角位移θ=0,趨向節(jié)點(diǎn)θ<0,離開(kāi)節(jié)點(diǎn)θ>0,嚙合點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)位移為f
f=Rj1θ1=Rj2θ2=Rj1ω1t=Rj2ω2t(1)
式中Rj1,Rj2為中心輪、惰輪基圓半徑; θ1,θ2為中心輪、惰輪角位移; ω1,ω2為中心輪、惰輪角速度(ω2=ω1z1/z2)
為簡(jiǎn)化討論,設(shè)重迭系數(shù)ε→1.即任意瞬時(shí),每一齒輪泵中僅有一對(duì)輪齒處于排液狀態(tài),且f=-tj/2時(shí)開(kāi)始排液,f=tj/2時(shí)終止排液,其中tj為節(jié)距,則
tj=πmcosα=Rj1α1=Rj2α2(2)
式中m為齒輪模數(shù),α=20°為分度圓壓力角。
4)齒輪變位方法及同心條件約定復(fù)合齒輪泵一般z2<17,復(fù)合泵中的外齒輪宜采用大嚙合角正傳動(dòng),其內(nèi)齒輪泵宜采用小嚙合角負(fù)傳動(dòng)[1]。采用這種變位方式既可防止根切,又可提高齒面的密封性能,也可降低重迭系數(shù),減少困油 |