叶片泵定子的制作方法
本实用新型涉及叶片泵的技术领域，尤其涉及一种叶片泵定子。
背景技术：
叶片泵作为液压系统的动力元件广泛应用于机床、汽车转向系统和工程机械等方面，叶片泵的定子曲线对油泵的性能影响巨大。目前，国内大部分企业还无法独立设计出合理的具有优良特性的定子曲线，对于定子曲线的生产加工主要是采用仿制的方法。
技术实现要素：
本实用新型的一个目的在于：提供一种叶片泵定子，该叶片泵定子可以充分满足叶片泵对定子曲线径向速度、加速度和跃动等特性的要求，尤其在控制叶片振动、降低噪声方面具有突出的优越性。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种叶片泵定子，包括轴心、定子曲线和外轮廓曲线，所述外轮廓曲线为圆形曲线，所述定子曲线包括第一圆弧曲线、第二圆弧曲线、第三圆弧曲线和第四圆弧曲线，所述第一圆弧曲线与所述第三圆弧曲线关于轴心对称，所述第二圆弧曲线与所述第四圆弧曲线关于轴心对称。
具体的，所述定子曲线还包括第一过渡曲线、第二过渡曲线、第三过渡曲线、第四过渡曲线、第五过渡曲线和第六过渡曲线，所述第一圆弧曲线与所述第二圆弧曲线之间连接有第一过渡曲线、第二过渡曲线，所述第二圆弧曲线与所述第三圆弧曲线之间连接有第三过渡曲线，所述第三圆弧曲线与所述第四圆 弧曲线之间连接有第四过渡曲线、第五过渡曲线，所述第四圆弧曲线与所述第一圆弧曲线之间连接有第六过渡曲线。
具体的，所述第一过渡曲线与第四过渡曲线关于轴心对称，所述第二过渡曲线与第五过渡曲线关于轴心对称，所述第三过渡曲线与第六过渡曲线关于轴心对称。
优选的，所述第二过渡曲线和第五过渡曲线为等速度曲线，所述等速度曲线由等速度方程确定，所述等速度方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述等速度方程为：
ρ0(φ0)＝R+(r-R)(φ0/α0)，
其中，φ0为所述等速度曲线上的点的极角，ρ0(φ0)为所述等速度曲线上的点的极径，r为第一圆弧曲线的半径，R为第三圆弧曲线的半径，α0为所述等速度曲线与原点的中心角，α0的取值为1°到3°。
优选的，所述第二过渡曲线和第五过渡曲线为抛物线曲线。
具体的，所述第一过渡曲线、和第四过渡曲线为第一高次曲线，所述第一高次曲线由第一高次方程确定，所述第一高次方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述第一高次方程为：
ρ1(φ1)＝r+(R-r)[10(φ1/α1)3-15(φ1/α1)4+6(φ1/α1)5]，
其中，φ1为所述第一高次曲线上的点的极角，ρ1(φ1)为所述第一高次曲线上的点的极径，r为第一圆弧曲线的半径，R为第三圆弧曲线的半径，α1为所述第一高次曲线与原点的中心角。
具体的，所述第三过渡曲线和第六过渡曲线为第二高次曲线，所述第二高次曲线由第二高次方程确定，所述第二高次方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述第二高次方程为：
ρ2(φ2)＝r+(R-r)[20(φ2/α2)3-45(φ2/α2)4+36(φ2/α2)5-10(φ2/α2)6]，
其中，φ2为所述第二高次曲线上的点的极角，ρ2(φ2)为所述第二高次曲线上的点的极径，r为第一圆弧曲线的半径，R为第三圆弧曲线的半径，α2为所述第二高次曲线与原点的中心角。
本实用新型的有益效果为：一种叶片泵定子，包括轴心、定子曲线和外轮廓曲线，所述外轮廓曲线为圆形曲线，所述定子曲线包括第一圆弧曲线、第二圆弧曲线、第三圆弧曲线和第四圆弧曲线，所述第一圆弧曲线与所述第三圆弧曲线关于轴心对称，所述第二圆弧曲线与所述第四圆弧曲线关于轴心对称。该叶片泵定子可以充分满足叶片泵对定子曲线径向速度、加速度和跃动等特性的要求，尤其在控制叶片振动、降低噪声方面具有突出的优越性。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为实施例所述的叶片泵定子的结构示意图；
图2为实施例所述的五次曲线原函数的图形；
图3为实施例所述的五次曲线一阶导函数的图形；
图4为实施例所述的五次曲线二阶导函数的图形；
图5为实施例所述的五次曲线三阶导函数的图形。
图1至图5中：
1、第一圆弧曲线；2、第一过渡曲线；3、第二过渡曲线；4、第二圆弧曲线；5、第三过渡曲线；6、第三圆弧曲线；7、第四过渡曲线；8、第五过渡曲线；9、第四圆弧曲线；10、第六过渡曲线；11、叶片；12、工作腔；13、压油窗口；14、吸油窗口；15、外轮廓曲线。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
实施例一：
如图1～5所示，于本实施例中，一种叶片11泵定子，包括轴心、定子曲线和外轮廓曲线15，所述外轮廓曲线15为圆形曲线，所述定子曲线包括第一圆弧曲线1、第二圆弧曲线4、第三圆弧曲线6和第四圆弧曲线9，所述第一圆弧曲线1与所述第三圆弧曲线6关于轴心对称，所述第二圆弧曲线4与所述第四圆弧曲线9关于轴心对称。
所述定子曲线还包括第一过渡曲线2、第二过渡曲线3、第三过渡曲线5、第四过渡曲线7、第五过渡曲线8和第六过渡曲线10，所述第一圆弧曲线1与所述第二圆弧曲线4之间连接有第一过渡曲线2、第二过渡曲线3，所述第二圆弧曲线4与所述第三圆弧曲线6之间连接有第三过渡曲线5，所述第三圆弧曲线6与所述第四圆弧曲线9之间连接有第四过渡曲线7、第五过渡曲线8，所述第四圆弧曲线9与所述第一圆弧曲线1之间连接有第六过渡曲线。
所述第一过渡曲线2与第四过渡曲线7关于轴心对称，所述第二过渡曲线3与第五过渡曲线8关于轴心对称，所述第三过渡曲线5与第六过渡曲线10关于轴心对称。
所述第二过渡曲线3和第五过渡曲线8为等速度曲线，所述等速度曲线由等速度方程确定，所述等速度方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述等速度方程为：
ρ0(φ0)＝R+(r-R)(φ0/α0)，
其中，φ0为所述等速度曲线上的点的极角，ρ0(φ0)为所述等速度曲线上的 点的极径，r为第一圆弧曲线1的半径，R为第三圆弧曲线6的半径，α0为所述等速度曲线与原点的中心角，α0的取值为1°到3°。
所述第一过渡曲线2、和第四过渡曲线7为第一高次曲线，所述第一高次曲线由第一高次方程确定，所述第一高次方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述第一高次方程为：
ρ1(φ1)＝r+(R-r)[10(φ1/α1)3-15(φ1/α1)4+6(φ1/α1)5]，
其中，φ1为所述第一高次曲线上的点的极角，ρ1(φ1)为所述第一高次曲线上的点的极径，r为第一圆弧曲线1的半径，R为第三圆弧曲线6的半径，α1为所述第一高次曲线与原点的中心角。
所述第三过渡曲线5和第六过渡曲线10为第二高次曲线，所述第二高次曲线由第二高次方程确定，所述第二高次方程建立在二维坐标系上，所述二维坐标系的原点为轴心，所述第二高次方程为：
ρ2(φ2)＝r+(R-r)[20(φ2/α2)3-45(φ2/α2)4+36(φ2/α2)5-10(φ2/α2)6]，
其中，φ2为所述第二高次曲线上的点的极角，ρ2(φ2)为所述第二高次曲线上的点的极径，r为第一圆弧曲线1的半径，R为第三圆弧曲线6的半径，α2为所述第二高次曲线与原点的中心角。
所述第一高次曲线和第二高次曲线由高次曲线通式所得，所述高次曲线通式为：ρ(φ)＝K0+K1φ+K2φ2+…+knφn，其中，其中φ为极角，ρ为极径，n的取值为5或6，
当n＝5时，ρ1(0)＝r，ρ1'(0)＝0，ρ1”(0)＝0，得ρ1(φ1)＝r+(R-r)[10(φ 1/α1)3-15(φ1/α1)4+6(φ1/α1)5]；
当n＝6时，ρ2(α)＝R，ρ2'(α)＝0，ρ2”(α)＝0，ρ2”'(α)＝0，得ρ2(φ 2)＝r+(R-r)[20(φ2/α2)3-45(φ2/α2)4+36(φ2/α2)5-10(φ2/α2)6]。
其中ρ(0)、ρ(α)分别为过渡曲线的起点、终点位置，r为第一圆弧曲线1的半径，R为第三圆弧曲线6的半径。
当r＝23，R＝26.55，α1＝58°时，第一高次方程为ρ1(φ1)＝23+3.55[10(φ 1/58)3-15(φ1/58)4+6(φ1/58)5]，得到五次曲线原函数的图形如图2。利用MATLAB里面的diff函数可以依次求得相应的一阶导函数、二阶导函数和三阶导函数，再利用plot函数可以绘制出对应的函数图形，其中，五次曲线一阶导函数的图形如图3，五次曲线二阶导函数如图4和五次曲线三阶导函数的图形如图5，由图3、图4、图5可以分别看出该第一高次曲线的速度v(φ)、加速度a(φ)、加速度变化率J(φ)曲线光滑连续，在边界点处也没有突变，完全消除了“硬冲”和“软冲”，是一种综合性能较好的曲线，可以获得较好的低噪声效果。
所述的第二过渡曲线3、第五过渡曲线8可以实现工作腔12的预压缩和预卸荷，这里以预压缩为例进行说明。如图1，叶片11顺时针转动，叶片11形成密闭工作腔12，工作腔12呈低压状态，若此工作腔12没有预压缩，当工作腔12接通压油窗口13后，高压油瞬时倒流到工作腔12里面，产生“高压回流”，产生噪声。第二过渡曲线3可以有效地对工作腔12进行预压缩，提高油液压力，有效防止“高压回流”的现象，达到降低油液噪声的目的。同理，当工作腔12接通吸油窗口14后，第五过渡曲线8可以有效防止“油液喷出”，降低流体噪声。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于：
所述第二过渡曲线3和第五过渡曲线8为抛物线曲线。
需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
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