一种摆线转子泵的设计制造方法技术

本发明专利技术涉及提出一种摆线转子泵的设计制造方法，以及其在实际生产中的现实意义。该方法在某航空机载成品—液压恒速传动装置中的摆线转子泵中得到成功应用。本发明专利技术研究的摆线转子泵是内啮合式摆线齿轮泵，其结构见附图。摆线泵的“啮合端点圆”是指外转子上与其限制圆同心的圆，半径比限制圆小。“啮合端点圆”的精确求解对于生产具有重要的指导意义，在“啮合端点圆”以外，由于内外转子不啮合，所以可以适当降低制造精度，能够大量节省制造费用；另外，在“啮合端点圆”以外转子的圆弧齿根与限制圆倒成圆弧角，可大大提高外转子的强度，增加使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种摆线转子泵的设计制造方法
本专利技术涉及一种摆线转子泵的设计制造方法，属于技术加工制造领域。
技术介绍
航空上使用的齿轮泵很多，按照齿轮的啮合形式，可分为外啮合式齿轮泵和内啮合式齿轮泵；按照齿形来分，可分为渐开线齿形和摆线齿形齿轮泵。摆线齿轮泵与齿轮泵相比较，具有结构紧凑、体积小、排量大、运动平稳、噪音小以及良好的高转速特性等优点。摆线转子泵是一种特殊齿形的内啮合齿轮，泵工作时，内外转子在啮合过程中绕平行轴同向旋转，两转子的转速与其齿数成反比。目前摆线转子泵内外转子齿廓的机加工难度要比渐开线大的多，内外转子齿廓的表面粗糙度要求高，造成实际加工成本高，效率低。为了保证齿廓平稳啮合，外转子限制圆与摆线齿廓倒角较小，这也造成了摆线转子泵强度较低，寿命不高。
技术实现思路
针对现有技术存在的加工精度要求高、成本高、效率低等不足，本专利技术提出一种具有加工精度要求低、成本低、效率高的新的摆线转子泵的制造方法。本专利技术采取的技术方案为，一种摆线转子泵的设计制造方法，包括以下步骤：步骤1：求摆线转子泵内外转子啮合端点；摆线转子泵内转子摆线方程如下：“啮合端点”为摆线上的一个拐点，根据上述摆线方程，曲线拐点必然满足如下关系：拐点方程：根据摆线转子泵内转子摆线方程[1][2]，对方程[1][2]求解一阶、二阶导数，将求得结果代入方程[3]中，得到拐点值B。步骤2：求啮合端点圆；将步骤1求得的拐点值B，带入参数方程[1][2]即可得到方程“啮合端点”值的x、y值。根据“啮合端点”值x、y，即可求得“啮合端点圆”半径步骤3：加工内外转子；“啮合端点圆”是内外转子啮合点的分界线，内外转子的啮合都是在“啮合端点圆”以内进行，“啮合端点圆”以外内外转子将不再相互啮合。根据步骤2确定的“啮合端点圆半径”确定高精度加工范围和低精度加工范围。在“啮合端点圆”以外，由于内外转子不啮合，所以可以适当降低制造精度，能够大量节省制造费用，降低制造成本。另外可将“啮合端点圆”以外转子的圆弧齿根与限制圆交接处倒成圆弧角，可大大提高外转子的强度，增加泵的使用寿命。一种摆线转子泵包括内转子、外转子，外转子为一段圆弧，内转子为短幅外摆线的内等距曲线的内啮合式摆线齿轮泵；本专利技术举例说明的摆线泵内转子由12条对称的摆线组成，从啮合情况看，当内转子的齿顶部分与外转子的圆弧齿相啮合时，内转子相对外转子作分离运动，而内转子的齿根部分与外转子的圆弧齿相啮合时，内转子相对外转子作相向运动。由此推论摆线上有一拐点，即内外转子啮合的端点。摆线泵“啮合端点圆”指外转子上与其限制圆同心的圆，半径比限制圆小。“啮合端点圆”是内外转子啮合点的分界线，内外转子的啮合都是在“啮合端点圆”以内进行，“啮合端点圆”以外内外转子将不再相互啮合。说明书附图1中基本参数代表：O1——内转子中心O2——外转子中心e——两转子偏心距外转子参数：a——齿型圆半径R——创成圆半径L——限制圆半径D——外径Z2——齿数内转子参数：ρ1——长半径ρ2——短半径Z1——齿数技术效果：“啮合端点圆”的精确求解对于生产具有重要的指导意义，在“啮合端点圆”以外，由于内外转子不啮合，所以可以适当降低制造精度，大大节省加工时间和制造费用，从而提高加工效率、降低制造成本；另外将“啮合端点圆”以外转子的圆弧齿根与限制圆倒成圆弧角，减少局部应力集中，可大大提高外转子的强度，增加使用寿命。附图说明图1为摆线转子泵结构示意图。具体实施方式为更好的说明本专利技术，下面以某产品的摆线转子泵为例进行求解。已知某产品摆线转子泵内外转子参数，如下表所示：参数代号Z2Raeρ1ρ2参数值6281032115步骤1：求摆线转子泵内外转子啮合拐点；摆线转子泵内转子摆线方程如下：拐点方程：根据摆线转子泵内转子摆线方程[1][2]，对方程[1][2]求解一阶、二阶导数，将求得结果代入方程[3]中，根据表1中数值，得到一组拐点值B如下：拐点值B0.10070.94651.14761.99372.19513.0409拐点值B3.24234.00814.28955.13535.33676.1825步骤2：求啮合端点圆；以上数值依次为摆线转子泵内转子12条摆线的“啮合端点”的拐点值，由于摆线转子泵内转子的对称性，把其中任何一个数值代入方程1和方程2在相应摆线上找到相应“拐点”到内转子中心的距离都相等，因此只需利用一组数据计算即可。以拐点值0.1007为例，代入摆线方程[1][2]得到啮合端点”值x＝7.6003mm，y＝18.1761mm，啮合端点圆的半径步骤3：加工内外转子；步骤2确定的“啮合端点圆”r＝22.7012mm以内为高精度加工范围，以外加工精度可适当降低，能够大量节省制造费用，降低制造成本。另外可将“啮合端点圆”以外转子的圆弧齿根与限制圆交接处倒成圆弧角R，可大大提高外转子的强度，增加泵的使用寿命。本专利技术在于提出一种摆线转子泵的设计制造方法，提出了“啮合端点圆”的概念，并对其进行精确求解，对于生产具有重要的指导意义，在“啮合端点圆”以外，由于内外转子不啮合，所以可以适当降低制造精度，能够大量节省制造费用；另外由于“啮合端点圆”以外转子的圆弧齿根与限制圆倒成圆弧角，可大大提高外转子的强度，增加使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆线转子泵的设计制造方法，所述摆线转子泵包括摆线转子泵内转子、外转子，其特征在于：所述设计制造方法包括以下步骤：步骤1：求摆线转子泵内外转子啮合端点摆线转子泵内转子摆线方程如下：x=RsinB-esin(Z2B)-a[RsinB-eZ2sin(Z2B)]R2+e2Z2-2ReZ2cos(Z2-1)B[1]]]>y=RcosB-ecos(Z2B)-a[RcosB-eZ2cos(Z2B)]R2+e2Z2-2ReZ2cos(Z2-1)B[2]]]>“啮合端点”为摆线上的一个拐点，根据上述摆线方程，拐点必然满足如下关系：拐点方程：d2ydx2=y··x·-x··y·x·2=0[3]]]>a‑齿型圆半径，R‑创成圆半径，Z2‑齿数，ρ1‑长半径，B‑拐点值，Z1‑齿数，e‑两转子偏心距，x、y‑“啮合端点”值，根据摆线转子泵内转子摆线方程[1]和[2]，对方程[1]和[2]求解一阶、二阶导数，将求得结果代入方程[3]中，得到拐点值B；步骤2：求啮合端点圆将步骤1求得的拐点值B，带入参数方程[1]和[2]即可得到方程“啮合端点”值的x、y值，根据“啮合端点”值x、y，即可求得“啮合端点圆”半径步骤3：加工内外转子啮合端点圆指外转子上与其限制圆同心的圆，半径比限制圆小，是内外转子啮合点的分界线，内外转子的啮合都是在“啮合端点圆”以内进行，“啮合端点圆”以外内外转子将不再相互啮合，根据步骤2确定的“啮合端点圆半径”确定精度加工范围，在“啮合端点圆”以外，由于内外转子不啮合，可以适当降低制造精度，能够节省制造费用，降低制造成本。...

【技术特征摘要】
1.一种摆线转子泵的设计制造方法，所述摆线转子泵包括摆线转子泵内转子、外转子，其特征在于：所述设计制造方法包括以下步骤：步骤1：求摆线转子泵内外转子啮合端点摆线转子泵内转子摆线方程如下：“啮合端点”为摆线上的一个拐点，根据上述摆线方程，拐点必然满足如下关系：拐点方程：a-齿型圆半径，R-创成圆半径，Z2-齿数，B-拐点值，e-两转子偏心距，x、y-“啮合端点”值，根据摆线...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾菊英，吴建宁，张泽锋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32