专利名称：非圆行星齿轮式低速大扭矩液压马达的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液体驱动的变容式发动机。目前应用较多的低速大扭矩液压马达多为柱塞式液压马达，虽然柱塞式液压马达按结构、工作原理等划分，又有许多不同的类型，但它们有一个共同的特点，就是包含有柱塞副。由于柱塞副的存在，使得柱塞式液压马达对材质、加工精度、工作油的过滤精度等都有非常严格的要求，而且结构复杂、价格昂贵、难以维修。1977年波兰人B.Sieniawski首次将非圆行星齿轮机构应用于液压马达，成功地开发出了SOK型非圆行星齿轮低速大扭矩液压马达。该马达已获得波兰、美国等国专利，并由波兰海特洛斯泰造船厂等厂家批量生产。这种液压马达具有结构简单、起动扭矩大、抗污染能力强、体积小、价格便宜、寿命长等优点，因而很快赢得了市场，在波兰已逐步取代了英国的斯达法马达。这种液压马达的核心部分是一个非圆行星齿轮机构，包括一个非圆内齿圈、一个非圆外齿轮以及若干圆柱行星齿轮。马达的类型可以由非圆外齿轮1的节曲线周期数n1和非圆内齿圈3的节曲线周期数n3的组合来表示，例如n1＝3，n3＝4为34型，n1＝4，n3＝6为46型。SOK型液压马达为34型，即其非圆外齿轮的节曲线周期数为3，非圆内齿圈的节曲线周期数为4，其基本特征在于两个非圆齿轮的节曲线周期数之差为1，称之为差一型结构。理论分析和计算表明，这种型式的液压马达的排量体积比并非最优，而且配油孔的面积较小，使工作油的流速过大，降低了马达的配液性能。此外，行星轮的直径较小，不利于提高承载能力。
针对上述问题，本实用新型的目的在于(1)提高液压马达的排量体积比。(2)增大配油孔的面积，改善液压马达的配流性能。(3)增大行星轮的直径，提高承载能力。
为了实现上述目的，本实新型采用了差2型结构，即其非圆内齿圈的节曲线周期数n3与非圆外齿轮的节曲线周期数n1之差为2，如35型、46型、57型68型等结构。如
图1所示，该马达主要由非圆外齿轮1、圆柱齿轮2、非圆内齿圈3、端盖4、配流盘5和输出轴6组成。其中端盖4、配流盘5和非圆内齿圈3固联在一起，构成了马达的壳体。输出轴6通过销子7与非圆外齿轮1相联，实现液压马达的输出。行星齿轮2浮动安装在非圆外齿轮1和非圆内齿圈3之间，其个数m2为非圆外齿轮的节曲线周期数n1和非圆内齿圈的节曲线周期数n3之和，即m2＝n1＋n3。非圆外齿轮1、非圆内齿圈3、端盖4和配流盘5包围而成的环形空间被行星轮分隔成了m2个密闭小空间。随着非圆外齿轮1的转动，行星齿轮2也在不断地运动，使各个密闭小空间的体积不断地变化。当密闭小空间的体积由小变大时，从相应的吸油孔完成吸油过程，当密闭小空间的体积由大变小时，从相应的排油孔完成排油过程。在任意瞬时，流过马达的流量等于该瞬时所有正在吸油(或排油)的密闭小空间的吸油(或排油)流量之和。配油孔开设在配流盘5上，其个数P为非圆内齿圈节曲线周期数n3的2倍，即P＝2n3，其中n3个进油孔和n3个排油孔。配油孔的位置、形状和大小视不同的节曲线设计参数而不同，可以通过设计计算求得。
本实用新型除了具有SOK型液压马达所具有的结构简单、起动扭矩大、抗污染能力强、价格便宜、寿命长等优点外，还具有以下三个突出的优点1.排量体积比(即单位马达体积的排量)有较大幅度提高。与34型相比，在排量相等的条件下体积更小，或在体积相等的条件下排量更大。如本实用新型所设计的35型马达与34型马达相比，排量体积比提高21％。
2.配油孔面积增大，改善了配流性能。如本实用新型所设计的35型马达与同样排量的34型马达相比，配油孔面积提高70％。
3.由于行星齿轮直径相对增大，从而提高了整个马达的承载能力。因为行星齿轮的接触强度是决定马达承载能力的主要因素，而行星齿轮直径的增大提高了其接触强度。
下面对附图作简要说明。
附
图1是本实用新型所设计的液压马达结构示意图。
附图2是35型液压马达的端面示意图，其非圆外齿轮的节曲线周期数为3，非圆内齿圈的节曲线周期数为5，行星轮个数为8，配油孔的个数为10。
附图3是46型液压马达的端面示意图，其非圆外齿轮的节曲线周期数为4，非圆内齿圈的节曲线周期数为6，行星轮个数为10，配油孔的个数为12。
附图4是57型液压马达的端面示意图，其非圆外齿轮的节曲线周期数为5，非圆内齿圈的节曲线周期数为7，行星轮个数为12，配油孔的个数为14。
附图5是68型液压马达的端面示意图，其非圆外齿轮的节曲线周期数为6，非圆内齿圈的节曲线周期数为8，行星轮个数为14，配油孔的个数为16。
在以上各图中1－非圆外齿轮2－行星齿轮3－非圆内齿圈4－端盖5－配流盘6－输出轴7－销子A－进油孔B－排油孔如前所述，非圆外齿轮和非圆内齿圈是整个液压马达的关键部件，其制造的难易决定了整个马达制造的难易，其加工的精度决定了整个马达性能的优劣。采用国内已有的数控插齿机加工非圆外齿轮和非圆内齿圈，使得它们的加工简单易行。通过提高数控插齿机用数据的计算精度和设计专用的夹具，可以保证非圆齿轮的加工精度。
权利要求1.一种非圆行星齿轮式低速大扭矩液压马达，其特征在于非圆内齿圈的节曲线周期数n3与非圆外齿轮的节曲线周期数n1之差为2，即n3=n1+2。
2.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于主要由非圆齿轮1、圆柱行星齿轮2、非圆内齿圈3、端盖4、配流盘5以及输出轴6组成。端盖、配流盘与非圆内齿圈相固联，非圆外齿轮与输出轴相联，行星齿轮浮动安装在非圆外齿轮与非圆内齿圈之间，配油孔开设在配流盘上。
3.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于非圆内齿圈的节曲线周期数n3为5，非圆外齿轮的节曲线周期数n1为3。
4.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于非圆内齿圈的节曲线周期数n3为6，非圆外齿轮的节曲线周期数n1为4。
5.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于非圆内齿圈的节曲线周期数n3为7，非圆外齿轮的节曲线周期数n1为5。
6.根据权利要求1所述的液压马达，其特征在于非圆内齿圈的节曲线周期数n3为8，非圆外齿轮的节曲线周期数n1为6。
专利摘要一种非圆行星齿轮式低速大扭矩液压马达，主要由非圆外齿轮、若干圆柱行星齿轮、非圆内齿圈、端盖、配流盘和输出轴组成。采用了非圆内齿圈的节曲线周期数与非圆外齿轮的节曲线周期数之差为2的结构形式，提高了液压马达的排量体积比，增大了配油孔的面积，从而改善了马达的配流性能，增大了行星轮的直径，提高了马达的承载能力。该马达还具有结构简单、起动扭矩大、抗污染能力强、价格便宜、寿命长、易于使用和维修等特点。
文档编号F04C2/00GK2163887SQ9322125
公开日1994年5月4日 申请日期1993年8月12日 优先权日1993年8月12日
发明者李建生, 李华敏 申请人:李建生, 李华敏