全啮合低磨损齿轮型线及优化方法技术

本发明专利技术公开了全啮合低磨损齿轮型线及优化方法，全啮合低磨损齿轮型线由内转子和外转子啮合形成；内转子的型线由圆弧段AB和圆弧段BC首尾连接形成；外转子的型线由圆弧段DE和圆弧段EF首尾连接形成。本发明专利技术不仅可以减小齿轮啮合过程中冲击性接触载荷，改善内外齿相对运动带来速度滑移值，修正内外齿啮合闭死区域压力冲击，而且可以降低接触应力，进一步降低啮合时产生的噪音及磨损。合时产生的噪音及磨损。

【技术实现步骤摘要】
全啮合低磨损齿轮型线及优化方法


[0001]本专利技术涉及流体输送
，尤其涉及全啮合低磨损齿轮型线及优化方法。

技术介绍

[0002]冷媒泵是一种泵送冷媒装置，泵送冷媒就是通过泵向氨或氟利昂等制冷剂传递能量，以增加制冷剂动能和压力能。
[0003]现有技术中的冷媒泵在传送氨或氟利昂等制冷剂的过程中，由于结构涉及的缺陷，容易造成齿轮啮合过程中冲击性接触载荷增大，内外齿啮合闭死区域压力冲击大，进而增大了接触应力，使齿轮的摩擦磨损增加，并产生较大的噪音。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于针对现有技术所存在的不足而提供全啮合低磨损齿轮型线及优化方法的技术方案，全啮合低磨损齿轮型线不仅可以减小齿轮啮合过程中冲击性接触载荷，改善内外齿相对运动带来速度滑移值，修正内外齿啮合闭死区域压力冲击，而且可以降低接触应力，进一步降低啮合时产生的噪音及磨损。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]全啮合低磨损齿轮型线及优化方法，其特征在于：全啮合低磨损齿轮型线及优化方法由内转子和外转子啮合形成；
[0007]内转子的型线由圆弧段AB和圆弧段BC首尾连接形成，其中圆弧段AB的方程为
[0008][0009]圆弧段BC的方程为
[0010][0011]外转子的型线由圆弧段DE和圆弧段EF首尾连接形成，其中圆弧段DE的方程为
[0012]；
[0013]圆弧段EF的方程为
[0014][0015]；其中R1为基圆半径，r1为第二凹孔的半径，r2为第一凹孔的半径，e为偏心距，z1为外齿圈齿数，z2为内齿圈齿数，z2＝z1+1，t1为第二凹孔的转动角度，其范围为(0，pi/z1),t为第一凹孔的转动角度，其范围为(
‑
pi/z1，0)。全啮合低磨损齿轮型线不仅可以减小齿轮啮合过程中冲击性接触载荷，改善内外齿相对运动带来速度滑移值，修正内外齿啮合闭死区域压力冲击，而且可以降低接触应力，进一步降低啮合时产生的噪音及磨损。
[0016]进一步，内转子与外转子在啮合过程中形成连续变化的型腔，型腔用于吸收或排
放液体。
[0017]进一步，内转子上设有外齿圈，外转子上设有与外齿圈相互啮合的内齿圈，型腔位于外齿圈和内齿圈之间。
[0018]进一步，内转子上设有轴孔和凹槽，两个凹槽设于内转子的端部，轴孔连通凹槽，便于装配。
[0019]进一步，内转子的端面设有呈环形分布的第一凹孔，第一凹孔位于靠近外齿圈上沿径向向外凸出的一侧，第一凹孔的深度为1～3mm，便于储存部分液体，提高其润滑效果，减少摩擦磨损。
[0020]进一步，第一凹孔与内转子的外齿圈之间的间距为3～5mm，保证第一凹孔可以有效存储液体。
[0021]进一步，外转子的端面设有呈环形分布的第二凹孔，第二凹孔位于靠近内齿圈上沿径向向内凸出的一侧，第二凹孔的深度为1～3mm，便于储存部分液体，提高其润滑效果，减少摩擦磨损。
[0022]进一步，第二凹孔与外转子的内齿圈之间的间距为3～5mm，保证第二凹孔可以有效存储液体。
[0023]进一步，外转子的端面设有环形槽，环形槽的深度为1～3mm，便于储存部分液体，提高其润滑效果，减少摩擦磨损。
[0024]如上述的全啮合低磨损齿轮型线的优化方法，其特征在于包括以下步骤：
[0025]S1、确定内转子和外转子之间的偏心距e、基圆半径R1、第一凹孔的半径r1和转动角度t1、第二凹孔的半径r2和转动角度t、外齿圈齿数z1和内齿圈齿数z2；
[0026]S2、确定内转子和外转子在啮合过程中的面积变化，通过排量q＝z1×
B
×
(Smax
‑
Smin)，求出型腔的流量：Q＝q
×
n，其中B为齿厚；
[0027]S3、确定转子的滑移率和接触应力，
[0028]内转子的滑移率为
[0029]外转子的滑移率为
[0030]S4、进行参数优化，通过计算滑移率和接触应力，从而得到内转子和外转子的方程，在流量一定的情况下，滑移率小，接触应力小，说明摩擦磨损小，说明转子型线好；
[0031]S5、计算并绘制全啮合低磨损齿轮型线
[0032]内转子型线圆弧段AB的方程
[0033][0034]内转子型线圆弧段BC方程
[0035][0036]外转子型线圆弧段DE方程
[0037]；
[0038]外转子型线圆弧段EF方程
[0039]x4＝(R1+r2)
×
cos(z1×
t/z2)
‑
r2×
cos((R1+r2)
×
t/r2‑
t/z2)+e
×
cos(z1×
t/z2)
[0040]y4＝(R1+r2)
×
sin(z1×
t/z2)
‑
r2×
sin((R1+r2)
×
t/r2‑
t/z2)+e
×
sin(z1×
t/z2)。
[0041]本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0042]本专利技术的全啮合低磨损齿轮型线不仅可以减小齿轮啮合过程中冲击性接触载荷，改善内外齿相对运动带来速度滑移值，修正内外齿啮合闭死区域压力冲击，而且可以降低接触应力，进一步降低啮合时产生的噪音及磨损。
附图说明：
[0043]下面结合附图对本专利技术作进一步说明：
[0044]图1为本专利技术全啮合低磨损齿轮型线及优化方法中内转子和外转子啮合时的效果图；
[0045]图2为本专利技术中内转子、外转子和泵体之间的连接示意图；
[0046]图3为图2的俯视图；
[0047]图4为本专利技术中内转子的结构示意图；
[0048]图5为本专利技术中外转子的结构示意图；
[0049]图6为本专利技术中接触应力
‑
弧度的曲线图；
[0050]图7为本专利技术中滑移率
‑
弧度的曲线图；
[0051]图8为本专利技术中应力仿真得到的双摆线转子型线的应力图；
[0052]图9为本专利技术中应力仿真得到的双摆线转子型线的形变图；
[0053]图10为本专利技术中应力仿真得到的椭圆转子型线的应力图；
[0054]图11为本专利技术中应力仿真得到的椭圆转子型线的形变图；
[0055]图12为本专利技术中应力仿真得到的圆弧转子型线的应力图；
[0056]图13为本专利技术中应力仿真得到的圆弧转子型线的形变图；
[0057]图中：1
‑
泵体；
[0058]2‑
内转子；201
‑
外齿圈；202
‑
轴孔；203
‑
凹槽；204
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全啮合低磨损齿轮型线，其特征在于：所述全啮合低磨损齿轮型线由内转子和外转子啮合形成；所述内转子的型线由圆弧段AB和圆弧段BC首尾连接形成，其中圆弧段AB的方程为圆弧段BC的方程为所述外转子的型线由圆弧段DE和圆弧段EF首尾连接形成，其中圆弧段DE的方程为x3＝(R1‑
r1)
×
cos(z1×
t1/z2)+r1×
cos((R1‑
r1)
×
t1/r1+1/z2×
t1)+e
×
cos(
‑
z1/z2×
t1)y3＝(R1‑
r1)
×
sin(z1×
t1/z2)
‑
r1×
sin((R1‑
r1)
×
t1/r1+1/z2×
t1)
‑
e
×
sin(
‑
z1/z2×
t1)；圆弧段EF的方程为x4＝(R1+r2)
×
cos(z1×
t/z2)
‑
r2×
cos((R1+r2)
×
t/r2‑
1/z2×
t)+e
×
cos(
‑
z1/z2×
t)y4＝(R1+r2)
×
sin(z1×
t/z2)
‑
r2×
sin((R1+r2)
×
t/r2‑
1/z2×
t)
‑
e
×
sin(
‑
z1/z2×
t)；其中R1为基圆半径，r1为第二凹孔的半径，r2为第一凹孔的半径，e为偏心距，z1为外齿圈齿数，z2为内齿圈齿数，z2＝z1+1，t1为第二凹孔的转动角度，其范围为(0，pi/z1)，t为第一凹孔的转动角度，其范围为(
‑
pi/z1，0)。2.根据权利要求1所述的全啮合低磨损齿轮型线，其特征在于：所述内转子与所述外转子在啮合过程中形成连续变化的型腔，所述型腔用于吸收或排放液体。3.根据权利要求2所述的全啮合低磨损齿轮型线，其特征在于：所述内转子上设有外齿圈，所述外...

【专利技术属性】
技术研发人员：许静，吴鑫燚，梁钧，周镐哲，罗俊豪，
申请(专利权)人：上海瑚石制冷设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：