[发明专利]内啮合齿轮泵

说明书

本发明涉及一种内啮合齿轮泵。

内啮合齿轮泵在已有技术中为人们熟知。已知的内啮合齿轮泵有壳体、带有8-16个齿与一小齿轮啮合并能在壳体中转动的内齿轮和由传动轴驱动且齿数比内齿轮齿数少一个的小齿轮。吸油腔和压油腔之间的密封是由在轮齿啮合最深处相反的位置上小齿轮齿顶与内齿轮齿之间的滑动和在轮齿啮合最深处小齿轮驱动齿面与内齿轮齿之间的紧密贴合来形成的。小齿轮的齿顶无约束地处于内齿轮的齿间中，小齿轮的理论齿形是使小齿轮的基圆在内齿轮的基圆上滚动而确定的。这种内啮合齿轮泵为人们所熟知已经很长时间，并出现在媒体中，例如在“Lueger Lexikon der Technik”Deutsche Verlagsanstalt，Stattgart，Bd.7，1965，S.218。人们把这种泵称做“Eaton泵”。上面所描述的泵结构简单。内齿轮的齿基本是做成一个圆弧段，换言之，整个齿廓是由单一圆弧形成。但也可以不用圆弧齿廓，而使用另外的曲线(如在本发明中)，如摆线。上面所述的所谓Eaton泵的一个相当大的问题是在内齿轮的每一个齿都不断地与小齿轮的齿啮合。这种现象在小齿轮只比内齿轮少一个齿的结构中必然会出现。这种所有齿总是处在啮合中的特点不仅在加工制造过程中而且，在齿轮的工作过程中也会造成相当大的问题。另一方面，制造精度也必须很高。如果在运转中发生了磨损，泵的吸油腔和压油腔之间的密封效果会下降，尤其是在啮合最深处相反的位置，从而大大降低泵的效率。而且在运转中在小齿轮和内齿轮齿的接触部分有很强的特殊的滑动，因而泵容易磨损。出现这种滑动的一个原因是因为相当于普通齿轮齿面的内齿轮的齿表面相对更加倾斜。还有小齿轮齿直接传递扭矩并与内齿轮齿贴紧的部分，也就是同齿面与齿顶之间相对较为锐利的弧形棱边相接触的部分具有承受很高赫兹应力的特征，这种应力也会造成磨损。这种泵的瞬时供油体积相对于旋转角度的脉冲以及泵的输出脉动都是很高的。

Eaton泵的另一个问题是由内齿轮和小齿轮在径向上形成的独立的供油空间的体积总是在不断变化着，因为这些空间是被多齿啮合所分开的。这就导致工作空间被分成独立的小腔体，这是不希望有的，即使在壳体上横向加工出凹槽使它们互相连通。

最后，Eaton泵的多齿啮合的另一个缺点是由于内齿轮和小齿轮齿面形状的加工误差，在圆周方向上由小齿轮向内齿轮传递扭矩的实际啮合区，即承受赫兹应力的部分常常远离最深啮合位置。这样就使小齿轮和内齿轮齿面间压力点的角度方位发生变化，作用在内齿轮上的力的一个分量会增大两个齿轮的轴距。其结果是在啮合最深处相反位置上轮齿之间的密封效果恶化，这种增大的齿的受力在输出压力加大时变得更大。由于上述原因，Eaton泵尽管结构简单，在实际中只在有限的程度上获得少量应用。

对于齿数差大于1的Eaton泵在啮合最深处相反位置上的齿不参与啮合，其缺点可用这样的结构来克服，在上述位置的区段设置一个半月形或叶轮形的填隙片，使内齿轮齿顶沿其凸面滑动，小齿轮的齿顶沿其凹面滑动。在这种结构中，齿形的选择有更大的自由度，对齿轮啮合性能可做出更有利的选择。但是由于填隙片的成本及其精确定位和成形的原因，这种泵比Eaton泵更加昂贵。

因而，本发明的一个目的是提出一种可以避免现有技术的缺点的内啮合齿轮泵。

具体一点说，本发明的一个目的是提出一种内啮合齿轮泵，它的处于传动啮合中的小齿轮和内齿轮的齿表面之间较少滑动，彼此接触贴合的面积较大，因而减小了赫兹应力。

本发明的另一个目的是提出一种内啮合齿轮泵，它在小齿轮和内齿轮相应的两齿间的供油腔较大。

本发明的再一个目的是提出一种内啮合齿轮泵，它至少可显著地消除上述供油腔体积连续变化的弊病，它的齿轮装置同Eaton型相比更不容易变形。而且本发明的又一目的是提出一种内啮合齿轮泵，它具有获得改善的运转平稳性并减少油膜破裂的危险。

最后，本发明的还一个目的是提出一种内啮合齿轮泵，它具有非啮合区，从而使驱动啮合与位于驱动啮合相反位置的密封啮合不再有关联。