双圆弧谐波复合齿轮泵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种双圆弧谐波复合齿轮泵，包括泵体、侧板、月牙板及齿轮组，齿轮组包括主动刚轮、从动刚轮及柔轮，主动刚轮和从动刚轮均为双圆弧外齿轮，主动刚轮与从动刚轮相啮合，柔轮套设在主动刚轮和从动刚轮外，柔轮为柔性双圆弧内齿圈，柔轮分别与两从动刚轮相啮合，月牙板填充在柔轮、主动刚轮、从动刚轮之间，柔轮、主动刚轮、从动刚轮与侧板、月牙板之间形成密封工作腔，月牙板、侧板与主动刚轮、从动刚轮、柔轮的轮齿啮合线将密封工作腔分隔成四个对称的吸油腔和四个对称的压油腔。该双圆弧谐波复合齿轮泵与现有的齿轮泵相比，具有增大排量、减小振动、降低噪声、延长寿命及提高泵压的优点，因而具有更广阔的工程应用前景。
【专利说明】双圆弧谐波复合齿轮泵
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压泵【技术领域】，尤其是一种双圆弧谐波复合齿轮泵。
【背景技术】
[0002]液压泵是依靠密封工作空间的容积的变化实现吸排液体的。齿轮泵是一种利用密封在壳体内相互哨合的齿轮而工作的液压泵。
[0003]目前所用的齿轮泵由于结构原因，只有一个吸油腔和一个压油腔，从而存在着径向力不平衡、流量脉动大、振动大、噪声高、容积效率低等缺陷。针对齿轮泵的缺陷，人们开展了一系列的研究工作。大量的研究表明，虽然采取合理的结构设计可以在一定程度上降低径向液压力、减小流量脉动、提高容积效率、延长齿轮泵的寿命，但是仍不能从根本上解决问题。
[0004]现有的谐波齿轮泵虽然能解决径向力不平衡的问题，但由于结构原因仍然存在着泵压小、柔轮的轮齿疲劳强度不足等缺陷。因此，非常有必要研制新型的齿轮泵。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:为了提供一种能够增大排量、减小流量脉动、降低振动和噪声、延长寿命、提高泵压的双圆弧谐波复合齿轮泵。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种双圆弧谐波复合齿轮泵，包括泵体、侧板、月牙板及齿轮组，所述齿轮组包括主动刚轮、从动刚轮及柔轮，所述主动刚轮顶端和底端分别设置有从动刚轮，所述主动刚轮和从动刚轮均为双圆弧外齿轮，主动刚轮与从动刚轮相啮合，所述柔轮套设在主动刚轮和从动刚轮外，柔轮为柔性双圆弧内齿圈，柔轮分别与两从动刚轮相啮合，所述月牙板填充在柔轮、主动刚轮、从动刚轮之间，柔轮、主动刚轮、从动刚轮与侧板、月牙板之间形成密封工作腔，月牙板、侧板与主动刚轮、从动刚轮、柔轮的轮齿啮合线将密封工作腔分隔成四个对称的吸油腔和四个对称的压油腔。
[0007]所述侧板包括前侧板及后侧板,前侧板、后侧板设置在所述齿轮组两侧。
[0008]所述月牙板通过若干定位销固定在侧板上。
[0009]所述主动刚轮通过平键与主动轴相联接，所述从动刚轮通过平键与从动轴相联接，主动刚轮、从动刚轮和柔轮的齿宽相等，主动刚轮与柔轮的中心线相重合。
[0010]本发明将谐波齿轮、双圆弧齿轮及齿轮泵的优点综合于一体，具体为:
I)流量大、脉动小、振动小、噪声低、径向力平衡。谐波齿轮传动过程中，月牙板、侧板与主动刚轮、从动刚轮、柔轮的轮齿啮合线将封闭工作腔分隔成四个对称的吸油腔m和四个对称的压油腔η。吸油腔和压油腔的增多，导致流量明显增大，即主动刚轮旋转I周，将排出四倍的流量，且流量脉动将进一步减小，从而振动更小、噪声更低；并且由于压油腔产生的径向力相互抵消，解决了径向力平衡问题。
[0011]2)柔轮的扭转刚度和强度提高。由于主动刚轮、从动刚轮和柔轮的轮齿齿廓均采用双圆弧齿形，即主动刚轮、从动刚轮和柔轮的轮齿齿廓分别同时具有凸齿廓和凹齿廓；当主动刚轮和从动刚轮啮合传动时，双圆弧齿形不仅保证了主动刚轮和从动刚轮的齿廓在啮合传动过程中始终处于共轭运动状态，而且还由于主动刚轮的凸齿廓和凹齿廓分别与从动刚轮的凹齿廓和凸齿廓同时啮合而存在双共轭啮合区间。
[0012]同理，当从动刚轮与柔轮啮合传动时，双圆弧齿形不仅保证了从动刚轮和柔轮的齿廓在啮合传动过程中始终处于共轭运动状态，而且还由于从动刚轮的凸齿廓和凹齿廓分别与柔轮的凹齿廓和凸齿廓同时啮合而存在双共轭啮合区间。双共轭啮合区的存在大大提高了柔轮的扭转刚度和强度。
[0013]径向液压力的解除及柔轮扭转刚度和强度的提高，将大大延长了齿轮泵的使用寿命O
[0014]本发明的有益效果是:本发明双圆弧谐波复合齿轮泵与现有的齿轮泵相比，具有增大排量、减小振动、降低噪声、延长寿命及提高泵压的优点，因而具有更广阔的工程应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明双圆弧谐波复合齿轮泵的一较佳实施例的立体结构示意图；
图中:1.定位销，2.定位销，3.泵体，4.从动轴，5.侧板，6.平键，7.螺钉，8.月牙板，
9.柔轮，10.主动刚轮，11.主动轴，12.从动刚轮。
【具体实施方式】
[0017]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0018]如图1所示，一种双圆弧谐波复合齿轮泵，包括泵体3、侧板5、月牙板8及齿轮组，所述齿轮组包括主动刚轮10、从动刚轮12及柔轮9，所述主动刚轮10顶端和底端分别设置有从动刚轮12，所述主动刚轮10和从动刚轮12均为双圆弧外齿轮，主动刚轮10与从动刚轮12相啮合，所述柔轮9套设在主动刚轮10和从动刚轮12外，柔轮9为柔性双圆弧内齿圈，柔轮9分别与两从动刚轮12相啮合，所述月牙板8填充在柔轮9、主动刚轮10、从动刚轮12之间，柔轮9、主动刚轮10、从动刚轮12与侧板5、月牙板8之间形成密封工作腔，月牙板8、侧板5与主动刚轮10、从动刚轮12、柔轮9的轮齿啮合线将密封工作腔分隔成四个对称的吸油腔m和四个对称的压油腔η。
[0019]本发明的双圆弧谐波复合齿轮泵主要由主动刚轮10、从动刚轮12、柔轮9、月牙板
8、泵体3、侧板5、主动轴11、从动轴4组成。
[0020]主动刚轮10与主动轴11通过平键6相联接，主动刚轮10为刚性双圆弧外齿轮，轮齿齿廓上同时具有凹齿廓和凸齿廓。
[0021]从动刚轮12与从动轴4通过平键6相联接，从动刚轮12亦为刚性双圆弧外齿轮，轮齿齿廓上同时具有凹齿廓和凸齿廓。
[0022]柔轮9为具有一定弹性的柔性、薄壁、活动的双圆弧内齿圈，轮齿齿廓上同时具有凸齿廓和凹齿廓。
[0023]主动刚轮10、从动刚轮12和柔轮9的齿宽相等，主动刚轮10和柔轮9的中心线重人
口 O
[0024]定位销I和螺钉7用于泵体3的固定。
[0025]在传动过程中，主动刚轮10的凸齿廓和凹齿廓分别与从动刚轮12的凹齿廓和凸齿廓同时啮合，从而形成两个共轭啮合区间。
[0026]在传动过程中，从动刚轮12的凸齿廓和凹齿廓分别与柔轮9的凹齿廓和凸齿廓同时啮合，从而形成两个共轭啮合区间。
[0027]双共轭啮合区的存在大大提高了柔轮的扭转刚度和强度，解决了现有谐波齿轮传动中柔轮刚度不足的问题，提高了谐波齿轮的扭转刚度，从而延长了齿轮泵的使用寿命和提高了齿轮泵的工作压力。
[0028]月牙板8位于主动刚轮10、从动刚轮12、及柔轮9的齿顶之间，被定位销2固定在侧板5上。
[0029]侧板5分为前后两块，固定在主动刚轮10、从动刚轮12与柔轮9的前后两侧。
[0030]基于谐波齿轮啮合传动的特点，主动刚轮10与从动刚轮12、柔轮9、月牙板8、侧板5共形成8个封闭的油腔，即四个吸油腔m和四个压油腔n，且呈对称布置；由于吸油腔和压油腔两两对称，因此作用在传动轴上的径向液压力相互抵消，从而降低了轴承负载，提高了齿轮泵的使用寿命。
[0031]本发明的工作原理如下:当电动机顺时针转动时，通过主动轴11带动主动刚轮10转动，主动刚轮10通过与从动刚轮12的啮合传动，带动从动刚轮12转动，从动刚轮12通过与柔轮9的啮合传动，带动柔轮9转动。
[0032]在主动刚轮10与从动刚轮12轮齿的啮出处，齿间密封腔逐渐变大，形成局部真空，油液在大气压的作用下，经前轴承座上的进油孔进入到两个呈对称布置的吸油腔m中，完成吸油过程。同时，在从动刚轮12与柔轮9轮齿的啮出处，齿间密封腔也逐渐变大，形成局部真空，油液在大气压的作用下，经前轴承座上的进油孔进入到两个呈对称布置的吸油腔m中，完成吸油过程。即整个吸油过程，将形成四个对称布置的吸油腔。
[0033]在主动刚轮10与从动刚轮12轮齿的啮入处，有两个对称布置的压油腔n，随着主动刚轮10继续旋转，压油腔η逐渐变小，吸入齿间的油液被挤出，经后轴承座上的出油孔，输出压力油，完成排油过程。同时，在从动刚轮12与柔轮9轮齿的啮入处，有两个对称布置的压油腔η，随着从动刚轮12的旋转，压油腔η逐渐变小，吸入齿间的油液被挤出，经后轴承座上的出油孔，输出压力油，完成排油过程。故整个排油过程，将形成四个对称布置的压油腔。
[0034]随着电机不停地运转，吸排油过程周而复始地进行。
[0035]本发明双圆弧谐波复合齿轮泵与现有的齿轮泵相比，具有增大排量、减小振动、降低噪声、延长寿命及提高泵压的优点，因而具有更广阔的工程应用前景。
[0036]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种双圆弧谐波复合齿轮泵，包括泵体、侧板、月牙板及齿轮组，其特征在于:所述齿轮组包括主动刚轮、从动刚轮及柔轮，所述主动刚轮顶端和底端分别设置有从动刚轮，所述主动刚轮和从动刚轮均为双圆弧外齿轮，主动刚轮与从动刚轮相啮合，所述柔轮套设在主动刚轮和从动刚轮外，柔轮为柔性双圆弧内齿圈，柔轮分别与两从动刚轮相啮合，所述月牙板填充在柔轮、主动刚轮、从动刚轮之间，柔轮、主动刚轮、从动刚轮与侧板、月牙板之间形成密封工作腔，月牙板、侧板与主动刚轮、从动刚轮、柔轮的轮齿啮合线将密封工作腔分隔成四个对称的吸油腔和四个对称的压油腔。
2.如权利要求1所述的双圆弧谐波复合齿轮泵，其特征在于:所述侧板包括前侧板及后侧板，前侧板、后侧板设置在所述齿轮组两侧。
3.如权利要求1所述的双圆弧谐波复合齿轮泵，其特征在于:所述月牙板通过若干定位销固定在侧板上。
4.如权利要求1所述的双圆弧谐波复合齿轮泵，其特征在于:所述主动刚轮通过平键与主动轴相联接，所述从动刚轮通过平键与从动轴相联接。
5.如权利要求1所述的双圆弧谐波复合齿轮泵，其特征在于:所述主动刚轮、从动刚轮和柔轮的齿宽相等。
6.如权利要求1所述的双圆弧谐波复合齿轮泵，其特征在于:所述主动刚轮与柔轮的中心线相重合。
【文档编号】F04C2/18GK103994068SQ201410237301
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】李秀莲, 刘伟, 施晓芳, 何庆, 朱福先, 王泽 , 王江涛 申请人:江苏理工学院