巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵。现有差速泵很难优化压力脉动、困液等问题。本实用新型专利技术的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮均固定在输入轴上；第一共轭巴斯噶非圆齿轮和第一叶轮均固定安装在输出轴上，第一共轭巴斯噶非圆齿轮与第一巴斯噶非圆齿轮啮合；第二共轭巴斯噶非圆齿轮与第二叶轮固结在轴套上，轴套活套在输出轴上；第二共轭巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮啮合；泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口；第一叶轮和第二叶轮均设置有两片叶片，所有叶片内部均安装有一个单向泄压阀。本实用新型专利技术排量大、流量稳定，不等速规律易调整，有效解决困液问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于容积泵
，涉及叶片差速泵，具体涉及一种巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵。
技术介绍
通用机械常用的液泵有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、滚子泵和离心泵，其中：活（柱）塞泵具有较高的出口压力，但要求活塞与缸筒之间的密封可靠，且压力波动大；隔膜泵在多缸时能产生一个较平稳的液流，但是结构复杂；滚子泵的排量在转速稳定时是均匀的，随着压力的提高，泄漏量增加，泵的排液量及效率相应减小；离心泵结构简单，容易制造，但是它的排量大，压力低，用于工作压力要求不高的场合。这些泵存在各自的缺陷，还不能很好地满足部分特种机械要求的恒定流量、高压力的需求。现有的差速泵根据驱动机构的不同主要有以下几种：转动导杆—齿轮式叶片差速泵，其驱动系统承受交变载荷，产生齿轮啮合噪声，且各运动副间隙较大时也会引起冲击噪声。万向节齿轮机构驱动叶片差速泵，其万向节机构的输入轴与输出轴的夹角是影响泵的性能的一个关键参数。该角越大，泵的排量也越大，但是，随着该角的增大，泵的流量脉动加剧和万向节的传动效率降低。变形偏心圆非圆齿轮驱动叶片差速泵，其偏心圆非圆齿轮节曲线调整参数主要是偏心率和变形系数，调整量有限，调整精度不高，造成传动比优化、调整不方便，设计不灵活，不利于进一步优化设计，很难优化压力脉动、困液等问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，该叶片差速泵排量大、压力高、流量稳定、结构紧凑；驱动机构的不等速规律容易调整，方便性能优化；通过在叶片内安装单向泄压阀，压力超限时打通邻近封闭腔，有效解决现有差速泵困液问题。本技术包括驱动部件和差速泵部件。所述的驱动部件包括驱动齿轮箱、输入轴、输出轴、第一巴斯噶非圆齿轮、第二巴斯噶非圆齿轮、第一共轭巴斯噶非圆齿轮、第二共轭巴斯噶非圆齿轮和轴套；电机通过联轴器与输入轴连接，输入轴通过两个轴承支撑在驱动齿轮箱的两侧壁；所述的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮均固定安装在输入轴上；输出轴的两端分别通过轴承支撑在驱动齿轮箱和泵壳的箱壁上，第一共轭巴斯噶非圆齿轮安装在输出轴上，并与第一巴斯噶非圆齿轮啮合；第二共轭巴斯噶非圆齿轮和第二叶轮都固结在轴套上，轴套活套在输出轴上，第二共轭巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮啮合。所述的差速泵部件包括泵壳、第一叶轮、第二叶轮和单向泄压阀；所述的泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口；第一叶轮固定在输出轴上；所述的第一叶轮和第二叶轮均对称设置有两片叶片，每片叶片的外弧面与泵壳的内壁贴合；沿圆周方向，第一叶轮的叶片与第二叶轮的叶片相间设置；所有叶片内部均安装一个单向泄压阀，单向泄压阀方向与叶轮转动方向一致。根据泵的结构，给定第一巴斯噶非圆齿轮与第一共轭巴斯噶非圆齿轮的中心距初值a0，再根据节曲线封闭条件和啮合条件，采用进退法搜索获得中心距a的精确值。具体计算如下：根据巴斯噶蜗线的生成原理，第一巴斯噶非圆齿轮的节曲线表达式为：其中，b为巴斯噶蜗线的发生圆直径，l为展长，n1为第一巴斯噶非圆齿轮的阶数，取值为2；为第一巴斯噶非圆齿轮的转角，为第一巴斯噶非圆齿轮对应转角的向径。根据非圆齿轮啮合原理，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴斯噶非圆齿轮的角位移：第一巴斯噶非圆齿轮和第一共轭巴斯噶非圆齿轮均为二阶非圆齿轮，因此，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴斯噶非圆齿轮也旋转360°，可得计算中心距a的迭代式：取中心距初值a0采用进退法搜索算出中心距a的精确值。所述的第一排液口与第二排液口对称设置，第一吸液口与第二吸液口对称设置。所述的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮的参数和结构完全一致，第一共轭巴斯噶非圆齿轮和第二共轭巴斯噶非圆齿轮的参数和结构完全一致，第一巴斯噶非圆齿轮、第二巴斯噶非圆齿轮、第一共轭巴斯噶非圆齿轮和第二共轭巴斯噶非圆齿轮均为二阶非圆齿轮；第一巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮的初始安装相位差、第一共轭巴斯噶非圆齿轮与第二共轭巴斯噶非圆齿轮的初始安装相位差均为90°。第一巴斯噶非圆齿轮与第一共轭巴斯噶非圆齿轮的传动比为：第二巴斯噶非圆齿轮与第二共轭巴斯噶非圆齿轮的传动比为：其中，θ为第一巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮的初始安装相位差，取值为90°。令第一巴斯噶非圆齿轮与第一共轭巴斯噶非圆齿轮的传动比i21等于第二巴斯噶非圆齿轮与第二共轭巴斯噶非圆齿轮的传动比i43，可求得四个不同的转角转角取最小值时，第一巴斯噶非圆齿轮的角位移为第二巴斯噶非圆齿轮的角位移为第一叶轮和第二叶轮的转角分别为：第一叶轮及第二叶轮的叶片角θ叶的取值均为40°～45°；第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口的圆心角大小相等，且比叶片的叶片角θ叶小2～5°。泵壳的第一排液口中心位置角第一吸液口中心位置角第二排液口中心位置角ψ排2=ψ排1+π、第二吸液口中心位置角ψ吸2=ψ吸1+π。相邻两叶片最小张角此时该封闭腔为最小容Vmin=Δψmin2(R2-r2)×h×10-6]]>其中，R为叶片半径，r为叶轮轴半径，h为叶片厚度。相邻两叶片最大张角此时该封闭腔为最大容积Vmax=Δψmax2(R2-r2)×h×10-6]]>四叶片差速泵的排量计算表达式：Q＝4×(Vmax-Vmin)＝2(Δψmax-Δψmin)(R2-r2)×h×10-6四叶片差速泵的瞬时流量计算表达式：q=dVdt=2h(R2-r2)|dψ1dt-dΨ2dt=2hω(R2-R2)|i21-i43|]]>其中，V为排液腔容积；ω为第一巴斯噶非圆齿轮及第二巴斯噶非圆齿轮的角速度，其计算式为四叶片差速泵的最小容积、最大容积困液压力变化计算表达式：dp1dt=KVmin×q=KΔΨmin(R2-r2)×2hω(R2-r2)|i21-i43|dp2dt=KVmax×q=KΔΨmax(R2-r2)×2hω(R2-r2)|i21-i4|]]>其中K为液体的弹性模量。本技术具有的有益效果是：本技术采用巴斯噶非圆齿轮机构，巴斯噶非圆齿轮节曲线有六个调整参数，相比已有的变形偏心圆非圆齿轮可调参数多，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，包括驱动部件和差速泵部件，其特征在于：所述的驱动部件包括驱动齿轮箱、输入轴、输出轴、第一巴斯噶非圆齿轮、第二巴斯噶非圆齿轮、第一共轭巴斯噶非圆齿轮、第二共轭巴斯噶非圆齿轮和轴套；电机通过联轴器与输入轴连接，输入轴通过两个轴承支撑在驱动齿轮箱的两侧壁；所述的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮均固定安装在输入轴上；输出轴的两端分别通过轴承支撑在驱动齿轮箱和泵壳的箱壁上，第一共轭巴斯噶非圆齿轮安装在输出轴上，并与第一巴斯噶非圆齿轮啮合；第二共轭巴斯噶非圆齿轮和第二叶轮都固结在轴套上，轴套活套在输出轴上，第二共轭巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮啮合；所述的差速泵部件包括泵壳、第一叶轮、第二叶轮和单向泄压阀；所述的泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口；第一叶轮固定在输出轴上；所述的第一叶轮和第二叶轮均对称设置有两片叶片，每片叶片的外弧面与泵壳的内壁贴合；沿圆周方向，第一叶轮的叶片与第二叶轮的叶片相间设置；所有叶片内部均安装一个单向泄压阀，所有单向泄压阀方向与叶轮转动方向一致；根据泵的结构，给定第一巴斯噶非圆齿轮与第一共轭巴斯噶非圆齿轮的中心距初值a0，再根据节曲线封闭条件和啮合条件，采用进退法搜索获得中心距a的精确值；具体计算如下：根据巴斯噶蜗线的生成原理，第一巴斯噶非圆齿轮的节曲线表达式为：其中，b为巴斯噶蜗线的发生圆直径，l为展长，n1为第一巴斯噶非圆齿轮的阶数，取值为2；为第一巴斯噶非圆齿轮的转角，为第一巴斯噶非圆齿轮对应转角的向径；根据非圆齿轮啮合原理，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴斯噶非圆齿轮的角位移：第一巴斯噶非圆齿轮和第一共轭巴斯噶非圆齿轮均为二阶非圆齿轮，因此，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴斯噶非圆齿轮也旋转360°，可得计算中心距a的迭代式：取中心距初值a0采用进退法搜索算出中心距a的精确值。...

【技术特征摘要】
1.巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，包括驱动部件和差速泵部件，
其特征在于：
所述的驱动部件包括驱动齿轮箱、输入轴、输出轴、第一巴斯噶非圆齿
轮、第二巴斯噶非圆齿轮、第一共轭巴斯噶非圆齿轮、第二共轭巴斯噶非圆
齿轮和轴套；电机通过联轴器与输入轴连接，输入轴通过两个轴承支撑在驱
动齿轮箱的两侧壁；所述的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮均固
定安装在输入轴上；输出轴的两端分别通过轴承支撑在驱动齿轮箱和泵壳的
箱壁上，第一共轭巴斯噶非圆齿轮安装在输出轴上，并与第一巴斯噶非圆齿
轮啮合；第二共轭巴斯噶非圆齿轮和第二叶轮都固结在轴套上，轴套活套在
输出轴上，第二共轭巴斯噶非圆齿轮与第二巴斯噶非圆齿轮啮合；
所述的差速泵部件包括泵壳、第一叶轮、第二叶轮和单向泄压阀；所述
的泵壳沿圆周方向依次开设有第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二
吸液口；第一叶轮固定在输出轴上；所述的第一叶轮和第二叶轮均对称设置
有两片叶片，每片叶片的外弧面与泵壳的内壁贴合；沿圆周方向，第一叶轮
的叶片与第二叶轮的叶片相间设置；所有叶片内部均安装一个单向泄压阀，
所有单向泄压阀方向与叶轮转动方向一致；
根据泵的结构，给定第一巴斯噶非圆齿轮与第一共轭巴斯噶非圆齿轮的
中心距初值a0，再根据节曲线封闭条件和啮合条件，采用进退法搜索获得中
心距a的精确值；具体计算如下：
根据巴斯噶蜗线的生成原理，第一巴斯噶非圆齿轮的节曲线表达式为：
其中，b为巴斯噶蜗线的发生圆直径，l为展长，n1为第一巴斯噶非圆齿轮的
阶数，取值为2；为第一巴斯噶非圆齿轮的转角，为第一巴斯噶非圆
齿轮对应转角的向径；
根据非圆齿轮啮合原理，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴
斯噶非圆齿轮的角位移：
第一巴斯噶非圆齿轮和第一共轭巴斯噶非圆齿轮均为二阶非圆齿轮，因
此，第一巴斯噶非圆齿轮旋转360°时，第一共轭巴斯噶非圆齿轮也旋转360
°，可得计算中心距a的迭代式：
取中心距初值a0采用进退法搜索算出中心距a的精确值。
2.根据权利要求1所述的巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征
在于：所述的第一排液口与第二排液口对称设置，第一吸液口与第二吸液口
对称设置。
3.根据权利要求1所述的巴斯噶非圆齿轮驱动的四叶片差速泵，其特征
在于：所述的第一巴斯噶非圆齿轮和第二巴斯噶非圆齿轮的参数和结构完全
一致，第一共轭巴斯噶非圆齿轮和第二共轭巴斯噶非圆齿轮的参数和结构完
全一致，第一巴斯噶非圆齿轮、第二巴...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高欢，陈建能，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33