[发明专利]摆线针轮啮合副

说明书

本发明属于液压机械元件。

摆线针轮啮合副（以下简称“摆线副”）是全液压转向器、摆线液压马达、摆线泵及扭矩发生器等摆线液压机械的核心元件。

在此之前，国内外所生产的摆线副的基本齿形参数延用美国查林（Char-Lynn）公司1955年在摆线泵基础上设计成摆线液压马达。1962年在摆线马达基础上又设计成全液压转向器中的摆线副参数。如1986年2月11日公开的US-4，569，644文献中的低速大扭矩马达，它主要是由针轮和摆线轮组成。在此过程中，摆线副基本齿形参数没有变化。这组基本齿形参数就镶柱式摆线副而言，由于其设计不尽合理，因此在使用性能、寿命和加工工艺方面都存在一定问题。

本发明的任务是：根据不同的工况及不同的加工设备提出最佳基本齿形参数的摆线副。

本发明的上述任务可通过以下措施完成：

确定针轮齿数（Z_a）、针齿半径（a）、针齿圆心分布圆半径（R）及摆线轮与针轮的偏心距（e）这四个参数为摆线副的基本齿形参数。

摆线副的主要性能指标是：排量（q）、接触强度、密封性、流量脉动率（δq）和抗磨损强度。

为了实施本发明所提出的上述方案。下面结合附图所给出的针轮为7齿的一对内啮合“一齿差”短幅外摆线齿轮副为例，详叙本发明的方案。

附图说明：

图1是摆线副中针轮的主视图;

图2是摆线副中摆线轮的主视图。

图中O₁为摆轮外接圆圆心，O₂为针轮圆心，e为偏距，a为针齿半径，R为针齿圆心分布圆半径，L为针齿外接圆半径。

据以上所述，发明人提出以下四组摆线副基本齿形参数，作为实施本发明的最佳方案。

1.Z_a＝7、e＝4.5±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm

2.Z_a＝7、e＝3.8±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm

3.Z_a＝7、e＝3.8±0.1mm、R＝37±0.5mm、a＝8.5±0.5mm

4.Z_a＝7、e＝4±0.3mm、R＝37±0.5mm、a＝8±0.5mm

对上述四组参数分别说明如下：

1.与已有技术相比（现有产品BM₂摆线液压马达、BZZ全液压转向器-山东济宁液压件厂、镇江液压件厂等厂产品），在摆线副外形尺寸相同的情况下，摆线副的排量与现行产品在偏心距不变时（工装设备不变）可提高20%以上（第2、3组参数）;在改变偏心距（第1、4组参数）时排量可提高30～50%。从而提高了摆线副单位体积的功率。

2.与已有技术相比，流量脉冲率δq明显下降，δq从6.2%（现有产品）降到4.9%（第1组参数）、3.4%（第4组参数）、3.29%（第3组参数）、2.7%（第2组参数）。δq下降，可提高液压执行元件工作的平稳性。

3.摆线轮标准齿廓最小曲率半径｜ρ_min｜从现行产品的0.8117mm（毫米）增加到3.02mm（第1组参数）、5.64mm（第3组参数）、5.69mm（第4组参数）、6.55（第2组参数）。这样提高了摆线副的抗磨损强度和接础强度，同时也改善了零件的加工工艺，提高了产品质量、减少了泄漏，增加了容积效率η〈`;;＊`〉。

4.接触应力σ_c下降1/2～1/3以下（在工况相同的情况下，与现行产品相比），这样就增加了元件的使用寿命。

5.摆线轮与隔盘间最小密封带宽度δz增加3倍以上。现行产品δz＝2.3mm，上述四组参数δz分别为：δz₁＝7.1mm、δz₂＝8.5mm、δz₃＝7.5mm、δz₄＝8.1mm。即从摆线轮与隔盘间的泄漏量是现行产品在相同位置泄漏量的1/3以下。这对提高整机的容积效率η〈`;;＊`〉可起到关键性的作用。

6.上述四组参数可根据本单位的工装设备条件及不同的用途来进行选用。例如：

（1）在不改变偏心距的情况下，可选用第2、3组参数;若用于摆线液压马达，则选用第3组参数优于第2组参数;若用于全液压转向器则采用第2组参数为好。