[发明专利]一种工作稳定的微型齿轮泵齿轮组以及齿轮加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于微型齿轮泵，尤其是一种工作稳定的微型齿轮泵齿轮组以及齿轮加工方法。

背景技术

齿轮泵有叫正排量装置，广泛用于工业、农业生产中。微型齿轮泵是齿轮泵中尺寸较小且较为精密的一种。微型齿轮泵中包括一组相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮。驱动齿轮与从动齿轮一般为相同的齿轮，两者的结构、齿数、模数以及其他参数直接影响齿轮泵的工作效果以及使用寿命。现有的微型齿轮泵中，由于对齿轮的设计不合理、齿轮精度不足，导致啮合度不佳，振动较大，产生较大的噪声，甚至出现困油、泄漏的现象；并且，不适用于低粘度的介质（如：水），干转时极易报废；同时，也使齿轮在长时间的高压下易变形，使用寿命短。现有的齿轮轴由不锈钢制成，光洁度差、容易变形且其不适用于高温注塑，从而使注塑材料的局限性大，进而影响齿轮的强度。然而，现有齿轮的加工方法，尤其是国内对齿轮的加工方法，精度较低，光洁度较差，不适用于齿轮泵中高精度齿轮的制造加工。因此，需要一种针对齿轮泵，特别是微型齿轮泵的齿轮的加工方法。

发明内容

本发明提供了一种工作稳定的微型齿轮泵齿轮组以及齿轮加工方法，其目的在于解决现有微型齿轮泵中齿轮组设计不合理、齿轮加工精度不足问题。

一种工作稳定的微型齿轮泵齿轮组，包括两个相互啮合的齿轮，两个齿轮分别为驱动齿轮和从动齿轮，两个齿轮均为渐开线直齿轮且两个齿轮的参数相同，每个齿轮的齿数为10，模数为1，压力角为27°，齿顶圆直径为12.7mm，分度圆直径为10mm，齿根圆直径为8.37mm。

进一步的，所述齿轮的齿根滑移系数均小于2。

进一步的，每个齿轮中均固定设有一陶瓷轴。

进一步的，所述齿轮成对应用于微型齿轮泵中。

进一步的，所述齿轮采用PEEK材料制成。

一种针对上述齿轮组中所述齿轮的加工方法，其步骤为：

1）制作用于固定标准模的工装夹具。

2）先对工装夹具进行加热，使工装夹具膨胀，将标准模置于工装夹具中，再对工装夹具进行冷却，使工装夹具收缩固紧标准模，并使该工装夹具的上表面达到水平；采用精密测量仪器找到该工装夹具上表面的垂线，根据该垂线确定齿轮的圆心，根据该圆心在标准模上分别找到齿根圆、分度圆和齿顶圆，进行开模。先采用四刃铣刀进行大面积切割，再结合单头铣刀进行边缘的切割，最后使用镗刀进行多次精镗，使模具达到设计尺寸。

3）对工装夹具进行加热，使工装夹具膨胀，再将标准模取出。

4）在标准模的中同心垂直固定放置一陶瓷轴，并对标准模进行注塑，注塑温度为300℃～360℃。

5）在无尘车间中采用无尘车床对成型的齿轮的两个端面以及齿顶部位进行修整，去除毛刺并将齿轮车至设计尺寸。

本发明针对微型齿轮泵的齿轮组进行改进，同时针对齿轮组中齿轮的加工方法进行改进，使齿轮泵保持工作稳定，减少漏油、困油的现象，延长工作寿命。其优点主要体现在以下几个方面：

（1）通过对齿轮参数的改进，使得两个齿轮具有适度的啮合重合度，防止驱动齿轮和从动齿轮由于啮合过松或过紧带来的不利影响，从而保证微型齿轮泵的稳定工作，减小困油现象。同时，齿面工作时具有小的滑移系数，使齿轮具有超长的工作寿命。本发明中进行改进的特种渐开线齿轮，有利于对低粘度的介质进行打压，甚至可用于水打压，干转时间也大大提高，并且具有自吸能力。从而使齿轮泵的使用范围增加，也减小了干转使齿轮报废的可能性。

（2）采用陶瓷轴代替不锈钢轴作为齿轮轴，一方面，具有更高的硬度，不易变形，且具有更好的光洁度，减少齿轮工作时的振动，减小噪音，另一方面，耐高温，可大大提高齿轮的注塑温度，使可选的注塑材料更为多样化，从而提升齿轮的强度。

（3）齿轮的加工工艺中，在工装夹具上以上表面为水平面找到垂线，并依次找到齿根圆、分度圆和齿顶圆，使开模位置保持精准。

（4）开模过程中摒弃了现有的在高温下进行的线切割法，采用四刃铣刀和单头铣刀的结合，并采用镗刀多次精镗，避免了模具在高温下产生体积变化，保证模具的精度和光洁度，以使得加工得到的齿轮具有更高的精度和光洁度。使两个齿轮之间更好地配合，具有更好的稳定性。

（5）采用热胀冷缩的方式将标准模与工装夹具相配合，从而实现紧固和松脱标准模，防止在加工过程中出现晃动从而影响开模的精确度。选用与标准模外表面相配合的工装夹具，避免了使用普通夹具固定标准模造成的变形。