專利名稱：內(nèi)嚙合齒輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)嚙合齒輪泵。
內(nèi)嚙合齒輪泵在已有技術(shù)中為人們熟知。已知的內(nèi)嚙合齒輪泵有殼體、帶有8-16個(gè)齒與一小齒輪嚙合并能在殼體中轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪和由傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)且齒數(shù)比內(nèi)齒輪齒數(shù)少一個(gè)的小齒輪。吸油腔和壓油腔之間的密封是由在輪齒嚙合最深處相反的位置上小齒輪齒頂與內(nèi)齒輪齒之間的滑動(dòng)和在輪齒嚙合最深處小齒輪驅(qū)動(dòng)齒面與內(nèi)齒輪齒之間的緊密貼合來形成的。小齒輪的齒頂無約束地處于內(nèi)齒輪的齒間中，小齒輪的理論齒形是使小齒輪的基圓在內(nèi)齒輪的基圓上滾動(dòng)而確定的。這種內(nèi)嚙合齒輪泵為人們所熟知已經(jīng)很長時(shí)間，并出現(xiàn)在媒體中，例如在“Lueger Lexikon der Technik”Deutsche Verlagsanstalt，Stattgart，Bd.7，1965，S.218。人們把這種泵稱做“Eaton泵”。上面所描述的泵結(jié)構(gòu)簡單。內(nèi)齒輪的齒基本是做成一個(gè)圓弧段，換言之，整個(gè)齒廓是由單一圓弧形成。但也可以不用圓弧齒廓，而使用另外的曲線(如在本發(fā)明中)，如擺線。上面所述的所謂Eaton泵的一個(gè)相當(dāng)大的問題是在內(nèi)齒輪的每一個(gè)齒都不斷地與小齒輪的齒嚙合。這種現(xiàn)象在小齒輪只比內(nèi)齒輪少一個(gè)齒的結(jié)構(gòu)中必然會出現(xiàn)。這種所有齒總是處在嚙合中的特點(diǎn)不僅在加工制造過程中而且，在齒輪的工作過程中也會造成相當(dāng)大的問題。另一方面，制造精度也必須很高。如果在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生了磨損，泵的吸油腔和壓油腔之間的密封效果會下降，尤其是在嚙合最深處相反的位置，從而大大降低泵的效率。而且在運(yùn)轉(zhuǎn)中在小齒輪和內(nèi)齒輪齒的接觸部分有很強(qiáng)的特殊的滑動(dòng)，因而泵容易磨損。出現(xiàn)這種滑動(dòng)的一個(gè)原因是因?yàn)橄喈?dāng)于普通齒輪齒面的內(nèi)齒輪的齒表面相對更加傾斜。還有小齒輪齒直接傳遞扭矩并與內(nèi)齒輪齒貼緊的部分，也就是同齒面與齒頂之間相對較為銳利的弧形棱邊相接觸的部分具有承受很高赫茲應(yīng)力的特征，這種應(yīng)力也會造成磨損。這種泵的瞬時(shí)供油體積相對于旋轉(zhuǎn)角度的脈沖以及泵的輸出脈動(dòng)都是很高的。
Eaton泵的另一個(gè)問題是由內(nèi)齒輪和小齒輪在徑向上形成的獨(dú)立的供油空間的體積總是在不斷變化著，因?yàn)檫@些空間是被多齒嚙合所分開的。這就導(dǎo)致工作空間被分成獨(dú)立的小腔體，這是不希望有的，即使在殼體上橫向加工出凹槽使它們互相連通。
最后，Eaton泵的多齒嚙合的另一個(gè)缺點(diǎn)是由于內(nèi)齒輪和小齒輪齒面形狀的加工誤差，在圓周方向上由小齒輪向內(nèi)齒輪傳遞扭矩的實(shí)際嚙合區(qū)，即承受赫茲應(yīng)力的部分常常遠(yuǎn)離最深嚙合位置。這樣就使小齒輪和內(nèi)齒輪齒面間壓力點(diǎn)的角度方位發(fā)生變化，作用在內(nèi)齒輪上的力的一個(gè)分量會增大兩個(gè)齒輪的軸距。其結(jié)果是在嚙合最深處相反位置上輪齒之間的密封效果惡化，這種增大的齒的受力在輸出壓力加大時(shí)變得更大。由于上述原因，Eaton泵盡管結(jié)構(gòu)簡單，在實(shí)際中只在有限的程度上獲得少量應(yīng)用。
對于齒數(shù)差大于1的Eaton泵在嚙合最深處相反位置上的齒不參與嚙合，其缺點(diǎn)可用這樣的結(jié)構(gòu)來克服，在上述位置的區(qū)段設(shè)置一個(gè)半月形或葉輪形的填隙片，使內(nèi)齒輪齒頂沿其凸面滑動(dòng)，小齒輪的齒頂沿其凹面滑動(dòng)。在這種結(jié)構(gòu)中，齒形的選擇有更大的自由度，對齒輪嚙合性能可做出更有利的選擇。但是由于填隙片的成本及其精確定位和成形的原因，這種泵比Eaton泵更加昂貴。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種可以避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的內(nèi)嚙合齒輪泵。
具體一點(diǎn)說，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種內(nèi)嚙合齒輪泵，它的處于傳動(dòng)嚙合中的小齒輪和內(nèi)齒輪的齒表面之間較少滑動(dòng)，彼此接觸貼合的面積較大，因而減小了赫茲應(yīng)力。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種內(nèi)嚙合齒輪泵，它在小齒輪和內(nèi)齒輪相應(yīng)的兩齒間的供油腔較大。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提出一種內(nèi)嚙合齒輪泵，它至少可顯著地消除上述供油腔體積連續(xù)變化的弊病，它的齒輪裝置同Eaton型相比更不容易變形。而且本發(fā)明的又一目的是提出一種內(nèi)嚙合齒輪泵，它具有獲得改善的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性并減少油膜破裂的危險(xiǎn)。
最后，本發(fā)明的還一個(gè)目的是提出一種內(nèi)嚙合齒輪泵，它具有非嚙合區(qū)，從而使驅(qū)動(dòng)嚙合與位于驅(qū)動(dòng)嚙合相反位置的密封嚙合不再有關(guān)聯(lián)。
為實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明采用一種可改進(jìn)嚙合狀態(tài)和前述存在于Eaton泵的現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中內(nèi)齒輪被分成兩部分，即位于嚙合最深處的傳動(dòng)部分和唯一目的在于在嚙合最深處相反位置起密封作用的齒頂部分。本發(fā)明的第一個(gè)特點(diǎn)是基于這樣的事實(shí)，兩個(gè)帶有弧形齒廓、齒數(shù)為需要齒數(shù)一半的Eaton內(nèi)齒輪在圓周方向上錯(cuò)開半個(gè)節(jié)距重迭在一起，只有兩個(gè)齒輪的彼此重迭的齒的那些部分才是可用部分。在這種情況下，原始Eaton齒輪的每個(gè)齒廓弧線與兩個(gè)新形成的帶外凸弧形齒面的三角形齒齒廓相重合。齒的曲面構(gòu)成相鄰兩齒互相背對的兩個(gè)齒面。這樣只有原始Eaton齒輪相對較陡斜的齒根部分在齒輪嚙合中是有用的以保證有利的嚙合狀態(tài)。但是這樣形成的齒形在嚙合最深處相反位置上不能起到恒定的密封作用。為了密封，將節(jié)距等于原始完整Eaton齒輪節(jié)距的一半的第三個(gè)Eaton齒輪迭加上。這個(gè)Eaton齒輪的齒的弧線中心與“三角形”齒的中心相重合并切去三角形的尖端。切除量必須使齒頂面在圓周方向上有足夠的寬度，以保證在嚙合最深處相反位置的兩個(gè)相鄰內(nèi)齒輪齒的前端與小齒輪的脫開不早于內(nèi)齒輪齒與小齒輪的嚙合。
在本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)中，Eaton齒輪齒頂?shù)淖饔靡彩强梢岳玫?，它對于在嚙合最深處相反位置的密封是很有利的，而無論其是平的還是弧形的。由于齒輪尖端被切去理論重迭系數(shù)相當(dāng)于小于1。但在內(nèi)齒輪齒數(shù)不少于8時(shí)，這對對本發(fā)明的齒輪并無不利影響。
本發(fā)明的齒輪另一個(gè)重要特征是內(nèi)齒輪的基圓處于內(nèi)齒輪理論齒形的齒根區(qū)內(nèi)，相應(yīng)的小齒輪的基圓則處于其理論齒形的齒頂區(qū)。但對于基圓的這種要求不一定完全滿足，大致滿足即可。至少內(nèi)齒輪的基圓須處于內(nèi)齒輪中心圓之外內(nèi)齒輪齒高的下部1/3處。齒數(shù)較多時(shí)，內(nèi)齒輪基圓也大致處在內(nèi)齒輪齒根圓之外。這一點(diǎn)在齒數(shù)大于10時(shí)尤其準(zhǔn)確。類似的，小齒輪的基圓也必須向內(nèi)或向外按相應(yīng)的數(shù)值調(diào)整。內(nèi)齒輪齒數(shù)較少時(shí)例如8個(gè)齒，小齒輪的基圓需要向內(nèi)調(diào)整。
由于基圓大致等于內(nèi)齒輪的齒根圓或小齒輪的齒頂圓，可以保證在嚙合最深處的齒與該處相反位置的齒之間不再有聯(lián)系。因而，消除了兩對齒之間供油腔體積變化的問題。也解決了不希望有的中間齒嚙合問題。
本發(fā)明的獨(dú)到的特點(diǎn)在于內(nèi)嚙合齒輪泵的內(nèi)齒輪齒形大致為梯形，帶有外凸曲面的齒面和齒頂，內(nèi)齒輪的基圓與其理論齒根圓相重合，而小齒輪的基圓大致與其理論齒頂圓重合。
在本文中提到理論齒根圓，理論齒頂圓及其他“理論”參數(shù)時(shí)，術(shù)語“理論”的含義是，不必考慮實(shí)際的參數(shù)，只按照在理論狀態(tài)下的未修緣的完全無側(cè)隙無故障齒輪參數(shù)考慮。
根據(jù)本發(fā)明的齒輪結(jié)構(gòu)相對較簡單。在確定了內(nèi)齒輪的直徑和所需齒數(shù)后，根據(jù)“齒數(shù)差＝1”的要求即可加工齒。理論齒廓可借助相應(yīng)的圓形板或弧形板加工，當(dāng)然如同Eaton齒輪一樣，必須考慮到相應(yīng)的齒間應(yīng)足夠?qū)挕Ｈ缓笸ㄟ^繪圖或解析的方法利用加工出來的內(nèi)齒輪理論齒廓來設(shè)計(jì)小齒輪的理論齒廓。齒間必須稍微加深一些，因而齒頂可以可靠地容納于齒間中，齒間的底部無須精確加工。
內(nèi)齒輪齒形的確定是有利的，其方法為在通過齒高一半的圓的圓周方向上使齒的尺寸與齒間的尺寸基本相同。這就使得內(nèi)齒輪理論齒頂寬度大致等于齒間理論寬度的2/3。這樣確定的尺寸結(jié)果是相對于泵的直徑來講增大了輸出量，而且使齒面變得陡峭。
內(nèi)齒輪齒頂寬度(未做修緣)比較有利的范圍是內(nèi)齒輪理論齒高的0.65-0.70倍，其理論齒根圓上齒間寬度為1.05-1.1倍理論齒高。已經(jīng)證實(shí)內(nèi)齒輪齒頂曲率半徑取為內(nèi)齒輪理論齒高的大約2-2.4倍比較合適，更佳范圍為2.2-2.3。內(nèi)齒輪齒面的曲率半徑取為內(nèi)齒輪理論齒高的大約3.3-3.7倍是很有利的，3.4-3.6倍則更好。在這里齒面的曲率半徑與原始Eaton齒輪的曲率半徑意義相同，本發(fā)明的齒輪就是將原始齒輪偏移半個(gè)節(jié)距迭裝在一起而形成的。
如果內(nèi)齒輪齒頂凸起形狀是采取中心位于齒根圓外通過齒中心的內(nèi)齒輪半徑線上的圓弧形，且內(nèi)齒輪齒面形狀采用中心位于齒根圓之外圓弧形，則齒輪泵的結(jié)構(gòu)就很簡單了。也可以不用圓弧形曲面，而使用前面提到過的不具有恒定曲率半徑的其他曲面。但是圓弧曲面因其半徑是確定值，因而更容易確定其理論形狀。
根據(jù)本發(fā)明的基本原則，兩個(gè)相鄰齒的相互背離的兩個(gè)齒面處于同一圓弧面上，這一點(diǎn)很有利。但這一點(diǎn)不是必須的。例如，也可以用半徑相同而圓心處于內(nèi)齒輪中心與相鄰兩齒的齒間中心連線上不同位置的兩個(gè)圓弧曲面。
如果將齒面與齒頂之間的棱邊修成與齒面弧面和齒頂弧面平滑過渡的半徑大約相當(dāng)于內(nèi)齒輪理論齒高的1/3的圓弧形，齒輪結(jié)構(gòu)就更加簡化了。圓弧半徑取內(nèi)齒輪理論齒高的0.3-0.33倍證明是合適的。如果這個(gè)半徑取得太小，為避免齒根的切口效應(yīng)必須將齒根相應(yīng)地加深。如果這個(gè)半徑取得過大，在內(nèi)齒輪齒頂與小齒輪互相緊密接觸的嚙合最深處相反方向的區(qū)域就會太小，因而就會有吸油腔和壓油腔之間的平衡呈脈動(dòng)狀態(tài)的危險(xiǎn)。如果將小齒輪設(shè)計(jì)為內(nèi)齒輪的滾動(dòng)體，修緣位置應(yīng)在底部。
實(shí)際上，根據(jù)前面敘述可知，本發(fā)明的內(nèi)嚙合齒輪泵的齒數(shù)選擇受限于泵的最大輸出量及對應(yīng)的齒的最大可能尺寸。通常情況下內(nèi)齒輪的齒數(shù)不超過15個(gè)。13個(gè)齒比較合適。比較恰當(dāng)?shù)膬?nèi)齒輪齒數(shù)范圍是10-12。11個(gè)齒的內(nèi)齒輪被認(rèn)為是對于給定直徑尺寸的泵能達(dá)到最大輸出量的齒數(shù)。
本發(fā)明獨(dú)具的新穎特點(diǎn)在后面的權(quán)利要求書中作出規(guī)定。發(fā)明本身，它的結(jié)構(gòu)和工作原理以及它的其他目的和優(yōu)點(diǎn)在后面結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的描述中可以得以充分理解。


圖1是Eaton泵的內(nèi)齒輪正視簡圖，本發(fā)明的泵即從Eaton泵衍生而來。
圖2是本發(fā)明的內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)齒輪的齒形示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的泵的齒輪部分的正視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的泵的內(nèi)齒輪和小齒輪嚙合最深部分的放大視圖；以及圖5是沿圖3中5-5線的本發(fā)明的內(nèi)嚙合齒輪泵的剖面圖。
圖5所示的內(nèi)嚙合齒輪泵包括帶有左端蓋18和右端蓋19的殼體。環(huán)形的殼體中間部分20連接在兩端蓋之間。這三個(gè)殼體零件在它們之間形成了一段短的圓柱形中空空間。
內(nèi)齒輪10裝在殼體中間，其外圓表面與殼體零件20的內(nèi)圓表面滑動(dòng)配合。右端蓋19有中心開孔，軸22穿過開孔其上裝有小齒輪12。如圖中所示的軸22通過楔塊23與小齒輪12連接。從圖3和圖5中可以看到，在內(nèi)齒輪的上部區(qū)域小齒輪與內(nèi)齒輪彼此完全嚙合，而在下部區(qū)域小齒輪和內(nèi)齒輪的齒頂之間直接滑動(dòng)。
在右端蓋19上有出油口16，在端蓋19的局部設(shè)有進(jìn)油口15，它位于圖5平面的前方。由出油口或排放口16通過管子24形成了連接通路。殼體零件18，19，20通過在圓周方向均勻分布的螺紋銷釘25彼此連接在一起。
小齒輪有轉(zhuǎn)軸MR，內(nèi)齒輪有轉(zhuǎn)軸MH，如圖5所示。本發(fā)明只涉及泵的齒輪結(jié)構(gòu)，因而泵的其他零件圖中未示出。
相應(yīng)于本發(fā)明的齒輪結(jié)構(gòu)是由Eaton齒輪衍生而來，如圖1所示的Eaton泵的內(nèi)齒輪1。每個(gè)齒的形狀大致為一段圓弧。齒底基本與內(nèi)齒輪1的齒根圓重合。因圖示的齒輪有11個(gè)齒，作為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的理論上的內(nèi)齒輪1有55個(gè)齒2。如果將齒2打斷，齒廓就如圖中虛線所示，也就實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)于本發(fā)明的相同齒形的半個(gè)節(jié)距偏移。
但是這只是在內(nèi)齒輪齒數(shù)為非偶數(shù)時(shí)的情形。如果相應(yīng)于本發(fā)明的內(nèi)齒輪設(shè)計(jì)成具有偶數(shù)齒數(shù)，本發(fā)明的齒輪則必須要由具有偶數(shù)齒數(shù)的Eaton內(nèi)齒輪衍生出來。
本發(fā)明的齒輪由具有預(yù)先確定齒數(shù)的Eaton內(nèi)齒輪1派生出來，該內(nèi)齒輪在圖中有從左上方至右下方的剖面線。這個(gè)內(nèi)齒輪的中心用3標(biāo)出。節(jié)距t僅以角度的方式標(biāo)出。內(nèi)齒輪1的齒還要受限于具有相同齒廓偏移半個(gè)節(jié)距的齒輪5，齒輪5在圖2中有從右上方至左下方的剖面線。因而齒具有了兩邊相等外凸曲面齒面的三角形形狀，如圖中6所示。這個(gè)齒形的剖面線為從左上方至右下方和從右上方至左下方。對于具有這樣剖面線的齒廓，下一步要做的是迭加上節(jié)距等于齒輪1和5的節(jié)距t的一半的第三個(gè)內(nèi)齒輪7。在圖2中內(nèi)齒輪7有從上向下的剖面線。內(nèi)齒輪7的最大齒高要小于內(nèi)齒輪1和5的齒高，這樣將三個(gè)內(nèi)齒輪迭放在一起后，就形成了這樣的齒廓，共剖面線為從左上方至右下方，從右上方至左下方，垂直方向上由上至下。這樣就得到了相應(yīng)于本發(fā)明的內(nèi)齒輪的形狀，也就是如圖3中所示內(nèi)齒輪10的形狀，其齒形11即是由圖2所示依前述方法所形成的。為設(shè)計(jì)與內(nèi)齒輪相配合的小齒輪，使內(nèi)齒輪10的齒根圓FH在小齒輪12的齒頂圓上滾動(dòng)。這樣得到的齒廓與小齒輪12的理論齒廓完全對應(yīng)。
由圖3中可看到，只是在齒的嚙合區(qū)內(nèi)小齒輪12才對內(nèi)齒輪有驅(qū)動(dòng)作用。在相反的位置上，內(nèi)齒輪或小齒輪最高的三個(gè)齒的齒頂之間互相滑動(dòng)。在圖3中的左邊和右邊的中間區(qū)域小齒輪的齒與內(nèi)齒輪的齒完全脫離開。因此，對于特殊的滑動(dòng)、表面壓力等這些齒輪傳動(dòng)方面的問題以及另一方面對于嚙合最深處的密封問題，這種齒面設(shè)計(jì)是最佳的。同時(shí)，設(shè)計(jì)者在確定齒頂形狀時(shí)不再受特定齒面設(shè)計(jì)的限制，而是這樣來選擇齒頂曲面，以達(dá)到在嚙合最深處相反位置上齒頂之間的實(shí)際上無壓力滑動(dòng)為目的。由小齒輪和內(nèi)齒輪相應(yīng)的齒間形成的槽型供油腔14實(shí)際在這個(gè)區(qū)域不再發(fā)生體積變化，所以油液被從供油腔14擠出的現(xiàn)象實(shí)際上也不會再發(fā)生。
在吸油口15和壓油口16的區(qū)域內(nèi)，齒之間的供油腔實(shí)際是變化著的，但這些腔體作為一個(gè)整體相對于旋轉(zhuǎn)角度實(shí)際是不變的，因?yàn)樗鼈儾]有被齒的嚙合分隔開。
可以注意到在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)油口和出油口長度較長。每一個(gè)開口長約為整個(gè)圓周的三分之一。
這樣就能適應(yīng)高轉(zhuǎn)速。對于很高的轉(zhuǎn)速，比如每分鐘六千轉(zhuǎn)或更高時(shí)，卵形的進(jìn)油口和出油口可以進(jìn)一步向嚙合最深處延伸。
相應(yīng)于本發(fā)明的內(nèi)齒輪和小齒輪的設(shè)計(jì)如圖4所示。內(nèi)齒輪有11個(gè)齒。小齒輪有10個(gè)齒。首先，確定內(nèi)齒輪10的理論齒根圓FH直徑，例如選定為66mm。內(nèi)齒輪的齒根圓也是它的基圓。小齒輪12的齒頂圓KR也是它的基圓。內(nèi)齒輪的理論齒高H等于6mm。然后根據(jù)角度畫出內(nèi)齒輪的節(jié)距t及其中心MH，再畫出一條將節(jié)距角二等分的直線h。在內(nèi)齒輪10的齒頂圓KH上由h線向兩邊畫出理論齒頂寬所需的尺寸B，例如取B等于約4mm也就是由H線向兩邊各延出2mm。這樣就得到了齒面圓弧與齒頂圓KH的交點(diǎn)。然后做一個(gè)圓心在FH之外h線的限定線(limiting ray)上的圓弧，圓弧尺寸的確定應(yīng)使內(nèi)齒輪齒根圓上的理論齒間寬約等于1.05-1.1H。所以圖中所示圓弧半徑ro選定為20.66mm。接著畫一段圓心在FH之外h線上通過h線與KH交點(diǎn)的圓弧。這段圓弧半徑的選取應(yīng)使齒頂相對于齒高具有較小的凸度。這個(gè)半徑rm選為13.8mm，即2.3H。
最后，將半徑為rm的齒頂圓弧與半徑為ro的齒面圓弧所形成的接邊修緣。為此，在圖示例子中取半徑rk等于1.9mm，這段圓弧以相切方式與齒面圓弧和齒頂圓弧平滑連接，如圖4所示。在圖4左上方可看到，小齒輪的齒頂ZKR的形狀是由內(nèi)齒輪10的齒頂所形成的，不能充滿由FH形成底部的內(nèi)齒輪齒間。這樣就出現(xiàn)了死區(qū)，圖4中FH和齒頂曲面之間的填充剖面線的楔形區(qū)Z可以這樣消除，對于嚙合最深處的內(nèi)齒輪齒間在小齒輪12的齒頂曲面與內(nèi)齒輪10的齒間底部只留有很小的側(cè)隙，例如0.04-0.05H。在嚙合最深處，由于本發(fā)明結(jié)構(gòu)的原因，小齒輪12齒頂曲面的中心處與內(nèi)齒輪10的齒間底部直接接觸，因此在這個(gè)中心處應(yīng)從內(nèi)齒輪上去除少量材料，如圖4左上方所示，因而內(nèi)齒輪的齒底被這樣形成的線HL所限定。
由于小齒輪外形設(shè)計(jì)上的原因，小齒輪12的齒間底部在嚙合最深處即圖4中的F處與內(nèi)齒輪的齒頂緊密貼合，小齒輪的齒底應(yīng)再去除少量材料以使內(nèi)齒輪的齒頂在嚙合最深處可有大約0.02-0.03H的間隙。這樣就完成了內(nèi)齒輪和小齒輪的設(shè)計(jì)。
相應(yīng)于本發(fā)明的內(nèi)嚙合齒輪泵可用于不同目的。它們尤其適合用作重型車輛活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑油泵，這時(shí)小齒輪直接裝在曲軸上內(nèi)齒輪裝在固定在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的箱體里。出乎一般人們預(yù)料的是，相應(yīng)于本發(fā)明的齒輪泵對軸距的偏移量很不敏感因而即便尺寸是較小的泵也可用于汽缸內(nèi)燃機(jī)曲軸的大偏移量。
本發(fā)明的內(nèi)嚙合齒輪泵的應(yīng)用并不局限于上述的目的。也可用于其他目的，用作液壓泵。
可以理解前面提出的每一個(gè)要素，兩個(gè)，或更多的在一起，都可以在與前面提出的不同的其他形式的結(jié)構(gòu)中得以有效應(yīng)用。
盡管本發(fā)明是以一個(gè)內(nèi)嚙合齒輪泵的形式來說明和提出的，并不意在限定于所說明的細(xì)節(jié)，因?yàn)楦鞣N各樣的修改和結(jié)構(gòu)變化都是可能的而不以任何方式偏離本發(fā)明的精神。
無需進(jìn)一步分析，前面所述內(nèi)容已充分展示了本發(fā)明的要點(diǎn)，其他人僅用現(xiàn)有知識，不忽略根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的即可理解的構(gòu)成本發(fā)明的基本的或特殊的性能的那些要點(diǎn)，即能容易地將本發(fā)明用于各種目的。
后附權(quán)利要求書將明確提出發(fā)明及需要由專利保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，包括一個(gè)帶有內(nèi)部空腔和吸油側(cè)及壓油側(cè)的殼體；一個(gè)裝在所述殼體中且齒數(shù)在8至16之間的內(nèi)齒輪；一個(gè)從動(dòng)小齒輪，其齒數(shù)比內(nèi)齒輪齒數(shù)少一個(gè)，并與內(nèi)齒輪相嚙合從而形成一嚙合最深區(qū)域和與之處于相反位置的一區(qū)域，在相反區(qū)域里小齒輪齒頂在內(nèi)齒輪齒頂上滑動(dòng)而在嚙合最深區(qū)域里小齒輪的驅(qū)動(dòng)齒面與內(nèi)齒輪的齒緊密貼合從而形成了吸油側(cè)和壓油側(cè)間的密封，齒形的確定應(yīng)使小齒輪的齒頂能自由處于內(nèi)齒輪的齒間中，小齒輪的齒形是通過使小齒輪在內(nèi)齒輪上滾動(dòng)而確定的，內(nèi)齒輪的齒形大致為梯形，齒面及齒頂為外凸形曲面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪的基圓與其理論齒根圓大體重合，小齒輪的基圓與其理論齒頂圓大體重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪的齒和齒間在內(nèi)齒輪齒高一半處的圓上，沿圓周方向按彼此等距方式分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪有設(shè)定的理論齒高，內(nèi)齒輪的未修緣齒頂寬等于0.65-0.70倍理論齒高，未修緣的理論齒根圓上的齒間寬等于1.05-1.10倍理論齒高。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪有設(shè)定的理論齒高，內(nèi)齒輪齒頂弧面半徑大約為2-2.4倍內(nèi)齒輪的理論齒高。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪的齒頂弧面半徑等于2.2-2.3倍內(nèi)齒輪理論齒高。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪有設(shè)定的理論齒高，內(nèi)齒輪齒面的曲面半徑大約等于內(nèi)齒輪理論齒高的3.3-3.7倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪齒面的曲面半徑等于內(nèi)齒輪理論齒高的3.4-3.6倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪有設(shè)定的齒根圓，內(nèi)齒輪的齒頂外凸曲面是中心位于穿過齒中心線的半徑線上且在齒根圓之外的一段圓弧，內(nèi)齒輪齒面是中心位于齒根圓之外的一段圓弧。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪相鄰兩齒互相背離的兩個(gè)齒面處于同一圓弧上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪有設(shè)定的理論齒高，內(nèi)齒輪有在齒面和齒頂之間形成的棱邊，棱邊應(yīng)修整成與齒面弧面和齒頂弧面圓滑過渡連接的圓弧形，這個(gè)圓弧半徑大約相當(dāng)于內(nèi)齒輪理論齒高的三分之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，小齒輪有帶底部的齒間，底部在工作中不發(fā)生接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪齒數(shù)在9和15之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，內(nèi)齒輪齒數(shù)在11和13之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嚙合齒輪泵，其特征在于，還設(shè)有驅(qū)動(dòng)小齒輪的傳動(dòng)軸。
全文摘要
一種內(nèi)嚙合齒輪泵,帶有具內(nèi)部空腔和吸油側(cè)及壓油側(cè)的殼體,一內(nèi)齒輪裝在殼體中,一從動(dòng)小齒輪與內(nèi)齒輪嚙合并形成嚙合最深區(qū)域和與之處于相反位置的區(qū)域。在相反區(qū)域里小齒輪齒頂在內(nèi)齒輪的齒頂滑動(dòng)而在嚙合最深區(qū)域小齒輪的驅(qū)動(dòng)齒面與內(nèi)齒輪的齒緊密貼合從而形成了吸油側(cè)和壓油側(cè)之間密封。小齒輪的齒頂能自由處在內(nèi)齒輪的齒間中,小齒輪的齒形是使小齒輪在內(nèi)齒輪上滾動(dòng)而確定的。內(nèi)齒輪的齒形為梯形,齒面及齒頂為外凸形曲面。
文檔編號F04C2/00GK1208818SQ9711678
公開日1999年2月24日 申請日期1997年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月19日
發(fā)明者赫爾曼·哈勒 申請人:特勞克森特里克專利應(yīng)用有限公司