[实用新型]一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵

权利要求书

1.一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，包括驱动部件和差速泵部件；

所述的驱动部件包括齿轮箱、输入轴、输出轴、第一自由节曲线非圆齿轮、第二自由节曲线非圆齿轮、第一共轭自由节曲线非圆齿轮、第二共轭自由节曲线非圆齿轮和轴套；输入轴支承在齿轮箱上，第一自由节曲线非圆齿轮和第二自由节曲线非圆齿轮均固定安装在输入轴上；输出轴的两端分别支承在齿轮箱和泵壳上，第一共轭自由节曲线非圆齿轮固定安装在输出轴上，并与第一自由节曲线非圆齿轮啮合；第二共轭自由节曲线非圆齿轮固定连接在轴套的一端，轴套套设在输出轴上；第二共轭自由节曲线非圆齿轮与第二自由节曲线非圆齿轮啮合；

所述的差速泵部件包括泵壳、第一滑动叶片、第二滑动叶片、第一滑轨、第二滑轨；所述泵壳安装在齿轮箱外壁上，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；轴套的另一端沿圆周方向均匀固定安装两个第二滑轨，每个第二滑轨上滑动设置一个第二滑动叶片；输出轴上沿圆周方向均匀固定安装两个第一滑轨，每个第一滑轨上滑动设置一个第一滑动叶片；沿圆周方向，第一滑动叶片的叶片与第二滑动叶片的叶片相间设置；

所述第一自由节曲线非圆齿轮的节曲线和第二自由节曲线非圆齿轮的节曲线相同，第一自由节曲线非圆齿轮为一阶非圆齿轮，第一共轭自由节曲线非圆齿轮为二阶非圆齿轮。

2.根据权利要求1所述的一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，第一自由节曲线非圆齿轮的节曲线F_(x,y)的表达式如下：

其中，(x,y)表示直角坐标系的一个点，t表示自变量，n表示控制点个数，P_i为第i个控制点，N_i,k(t)表示k阶B样条基函数，t_k-1表示自变量下限，t_n+1表示自变量上限；

根据第一自由节曲线非圆齿轮的表达式，通过调整控制点、控制多边形可以精确控制自由节曲线的形状，则第一自由节曲线非圆齿轮的节曲线向径的表达式为：

其中表示第一自由节曲线非圆齿轮旋转的角位移，表示节曲线上点的x轴数值，表示节曲线上点的y轴数值；

根据非圆齿轮啮合原理，第一自由节曲线非圆齿轮旋转时，第一共轭自由节曲线非圆齿轮的角位移为

第一自由节曲线非圆齿轮为一阶非圆齿轮，第一共轭自由节曲线非圆齿轮为二阶非圆齿轮，因此，第一自由节曲线非圆齿轮旋转2π时，第一共轭自由节曲线非圆齿轮旋转π，可得计算中心距a的迭代式：

给定中心距初值a₀，采用进退法搜索算出中心距a的精确值。

3.根据权利要求1所述的一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，所述输入轴与电机相连。

4.根据权利要求1所述的一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，所述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。

5.根据权利要求1所述的一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，所述第一自由节曲线非圆齿轮与第二自由节曲线非圆齿轮的初始安装相位差为π，第一共轭自由节曲线非圆齿轮与第二共轭自由节曲线非圆齿轮的初始安装相位差为

6.根据权利要求5所述的一种自由节曲线非圆齿轮驱动的滑动四叶片差速泵，其特征在于，第一自由节曲线非圆齿轮与第一共轭自由节曲线非圆齿轮的传动比i₂₁为：

第二自由节曲线非圆齿轮与第二共轭自由节曲线非圆齿轮的传动比i₄₃为：

由i₂₁等于i₄₃，可求得四个不同的取最小值时，第一自由节曲线非圆齿轮的角位移为第二自由节曲线非圆齿轮的角位移为第一滑动叶片和第二滑动叶片的转角分别为：

ψ₁为第一滑动叶片的转角，ψ₂为第二滑动叶片的转角；

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；第一排液口、第一吸液口、第二排液口和第二吸液口的大小相等，且比叶片的叶片角θ_叶小2～5°；第一滑动叶片及第二滑动叶片的叶片角θ_叶的取值均为40°～45°。