机油泵转子组合型线设计方法技术

本发明专利技术公开了一种机油泵转子组合型线设计方法，所述组合型线包括内转子型线和外转子型线，其中内转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，外转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，在内转子与外转子的轮齿之间存在齿间间隙；还包括以下步骤：S1：设计出内转子的半齿型线；S2：得到完整的内转子齿型线；S3：得到满足啮合基本定律保证定传动比的外转子型线；S4：得到等距曲线，所述等距曲线为所需的外转子型线。内转子和外转子均是通过计算获得的数据，整个型线的精度高，通过本申请的设计方法能实现任意参数的设计，为新品开发提供了技术支持。为新品开发提供了技术支持。为新品开发提供了技术支持。

【技术实现步骤摘要】
机油泵转子组合型线设计方法


[0001]本专利技术属于汽车发动机和变速箱的机油泵以及机床的供油装置
，具体涉及一种机油泵转子组合型线设计方法。

技术介绍

[0002]转子机油泵具有体积小、结构简单、低噪音、运转平稳和容积效率高的特点。随着汽车工业的发展，需求量愈来愈大。但到目前为止，其产品仍需从国外大量进口。转子机油泵的核心部件为内转子和外转子，其中内转子和外转子之间的啮合如图1所示，在图1中，O1为内转子的回转中心，O2为外转子的回转中心，O1和O2间的距离称为偏心距e。内转子的角速度为ω1，在内转子的驱动下，外转子以ω2的角速度同向转动，实现了容积的变化、介质压缩的作用。当内转子的型线改变时，其改变的容积变化的规律，从而影响整个机油泵的性能的优劣。
[0003]国内机油泵生产厂家的一般做法是对同类产品的内、外转子的型线进行检测获得数据，由于型线的精度要求高，往往是多次检测，修改数据，试验，产品开发周期长。当要求配置不同规格的机油泵时，若无现有产品参照，则开发无法完成。
[0004]现有技术中，有针对单独的摆线转子泵，具有以下缺点：(1)各轮齿同时接触，使得轮齿在相对滑动速度较大处接触时极易磨损；(2)受设计参数的制约，当设计参数使得型线的理论轮廓线曲率半径较小时，形成的实际轮廓线将出现失真，导致设计不能完成；(3)由于各轮齿同时接触，要求加工精度高，否则装配后运转时将出现卡齿现象，导致噪声增大。

技术实现思路

[0005]本专利技术拟提供一种机油泵转子组合型线设计方法，能设计出圆弧齿型线的内转子和外转子。
[0006]为此，本专利技术所采用的技术方案为：一种机油泵转子组合型线设计方法，所述组合型线包括内转子型线和外转子型线，其中内转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，外转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，在内转子与外转子的轮齿之间存在齿间间隙；
[0007]还包括以下步骤：
[0008]S1：设计出内转子的半齿型线，内转子的半齿型线由第一摆线段、渐开线段、圆弧段和第二摆线段组成，且第一摆线段与第二摆线段为同一摆线；
[0009]S2：将S1中设计出的内转子的半齿型线对称能得到内转子的单齿型线，再将内转子的单齿型线旋转形成完整的内转子齿型线；
[0010]S3：根据齿廓啮合基本定律，通过S2中得到的内转子的型线求得满足啮合基本定律保证定传动比的外转子型线；
[0011]S4：通过S3中求得的外转子型线求得等距曲线，所述等距曲线为所需的外转子型线。
[0012]作为上述方案中的优选，所述S1中内转子的半齿型线由第一摆线段、渐开线段、圆弧段和第二摆线段四段组成，且渐开线段与第一摆线段相切，圆弧段同时与渐开线段和第二摆线段相切，在S1中设计的是位于坐标系第三象限内靠近Y轴的半齿，则第一摆线段和第二摆线段的理论廓线方程和实际廓线方程为：
[0013][0014][0015][0016]其中其中为外转子上滚子圆滚动的角度，为内转子上滚子圆滚动的角度，Z1为内转子齿数，Z2为外转子齿数，L为创成圆半径，e为偏心距，ξ＝L/(e
×
Z2)，当时，为摆线的起始点，且起始点在X轴正半轴上，由于理论廓线型线的最高点在Y轴正半轴上，需将理论廓线方程逆时针旋转ψ角，则由坐标旋转公式，得到理论廓线型线为：
[0017]x
L
＝x
mL
×
cosψ
‑
y
mL
×
sinψ
[0018]y
L
＝x
mL
×
sinψ+y
mL
×
cosψ
[0019]其中ψ＝0.5π
‑
0.5λ，λ为内转子每个轮齿的角度，则λ＝2π/Z1，
[0020]同理得到实际廓线型线也是实际廓线方程逆时针旋转ψ角，则根据坐标旋转公式，得到际廓线型线为：
[0021]x
S
＝x
mS
×
cosψ
‑
y
mS
×
sinψ
[0022]y
S
＝x
mS
×
sinψ+y
mS
×
cosψ
[0023]在第一段摆线段上自变量相同的理论廓线型线上的点与实际廓线型线上的点的连线为渐开线起点处的法线，过内转子的圆心作法线的垂线交于一点，则内转子的圆心到法线的距离为渐开线段的基圆半径r
b
，其中实际廓线型线上的点与法线和垂线的交点之间的线段为渐开线段在起点处的发生线，则发生线的直线方程为：
[0024]y＝y
L
+K
LS
×
x
‑
K
LS
×
x
L
[0025]同时过内转子的圆心与法线和垂线的交点之间连线的直线方程为；
[0026]y＝
‑
xK
LS
[0027]其中K
LS
为法线的斜率，K
LS
＝(y
BL
‑
y
B
)/(x
BL
‑
x
B
)，则能得到交点的坐标为：
[0028]x
NB
＝K
LS
(x
BL
‑
y
BL
)/(K
LS2
+1)
[0029]y
NB
＝
‑
(x
BL
‑
y
BL
)/(K
LS2
+1)
[0030]则基圆的半径r
b
为：
[0031][0032]然后得到渐开线段在起点的发生线长度为：
[0033][0034]由渐开线方程式，能得到渐开线段在起点处的压力角α
B
、展角θ
B
和起点与X轴之间的夹角为：
[0035]α
B
＝arctan(L
B
/r
b
)
[0036]θ
B
＝tanα
B
‑
α
B
[0037]β
B
＝arctan(y
B
/x
b
)
[0038]能求得渐开线段在基圆上起始点的起始角η＝β
B
‑
θ
B
，假设在渐开线段上的任一点的压力角为α
K
，且α
K
＞α
B
，由渐开线方程式，使得在该点处的极径ρ
K
＝r
b
/cosα
K
，展角θ
K<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机油泵转子组合型线设计方法，其特征在于：所述组合型线包括内转子型线和外转子型线，其中内转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，外转子型线中所有轮齿的型线相同，且每个轮齿的型线对称设置，在内转子与外转子的轮齿之间存在齿间间隙；还包括以下步骤：S1：设计出内转子的半齿型线，内转子的半齿型线由第一摆线段、渐开线段、圆弧段和第二摆线段组成，且第一摆线段与第二摆线段为同一摆线；S2：将S1中设计出的内转子的半齿型线对称能得到内转子的单齿型线，再将内转子的单齿型线旋转形成完整的内转子齿型线；S3：根据齿廓啮合基本定律，通过S2中得到的内转子的型线求得满足啮合基本定律保证定传动比的外转子型线；S4：通过S3中求得的外转子型线求得等距曲线，所述等距曲线为所需的外转子型线。2.根据权利要求1中所述的机油泵转子组合型线设计方法，其特征在于：所述S1中内转子的半齿型线由第一摆线段(AB段)、渐开线段(BC段)、圆弧段(CD段)和第二摆线段(DE段)四段组成，且渐开线段(BC段)与第一摆线段(AB段)相切，圆弧段同时与渐开线段(BC段)和第二摆线段(DE段)相切，在S1中设计的是位于坐标系第三象限内靠近Y轴的半齿，则第一摆线段(AB段)和第二摆线段(DE段)的理论廓线方程和实际廓线方程为：线段(AB段)和第二摆线段(DE段)的理论廓线方程和实际廓线方程为：线段(AB段)和第二摆线段(DE段)的理论廓线方程和实际廓线方程为：线段(AB段)和第二摆线段(DE段)的理论廓线方程和实际廓线方程为：其中其中为外转子上滚子圆滚动的角度，为内转子上滚子圆滚动的角度，Z1为内转子齿数，Z2为外转子齿数，L为创成圆半径，e为偏心距，ξ＝L/(e
×
Z2)，当时，为摆线的起始点，且起始点在X轴正半轴上，由于理论廓线型线的最高点在Y轴正半轴上，需将理论廓线方程逆时针旋转ψ角，则由坐标旋转公式，得到理论廓线型线为：x
L
＝x
mL
×
cosψ
‑
y
mL
×
sinψy
L
＝x
mL
×
sinψ+y
mL
×
cosψ其中ψ＝0.5π
‑
0.5λ，λ为内转子每个轮齿的角度，则λ＝2π/Z1；同理得到实际廓线型线也是实际廓线方程逆时针旋转ψ角，则根据坐标旋转公式，得到际廓线型线为：x
S
＝x
mS
×
cosψ
‑
y
mS
×
sinψy
S
＝x
mS
×
sinψ+y
mS
×
cosψ在第一段摆线段上自变量相同的理论廓线型线上的点(B
L
)与实际廓线型线上的点(B)的连线为渐开线起点(B)处的法线，过内转子的圆心(O)作法线的垂线交于一点(N
B
)，则
内转子的圆心到法线的距离(ON
B
)为渐开线段的基圆半径r
b
，其中实际廓线型线上的点与法线和垂线的交点(N
B
)之间的线段为渐开线段在起点处的发生线(BN
B
)，则发生线的直线方程为：y＝y
L
+K
LS
×
x
‑
K
LS
×
x
L
同时过内转子的圆心与法线和垂线的交点之间连线的直线方程为；y＝
‑
xK
LS
其中K
LS
为法线的斜率，K
LS
＝(y
BL
‑
y
B
)/(x
BL
‑
x
B
)，则能得到交点的坐标为：x
NB
＝K
LS<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨章福，涂山奎，陈波，刘雅冰，李国强，
申请(专利权)人：重庆华孚工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：