一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組以及齒輪加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于微型齒輪泵，尤其是一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組以及齒輪加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪泵有叫正排量裝置，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。微型齒輪泵是齒輪泵中尺寸較小且較為精密的一種。微型齒輪泵中包括一組相互嚙合的驅(qū)動齒輪和從動齒輪。驅(qū)動齒輪與從動齒輪一般為相同的齒輪，兩者的結(jié)構(gòu)、齒數(shù)、模數(shù)以及其他參數(shù)直接影響齒輪泵的工作效果以及使用壽命?，F(xiàn)有的微型齒輪泵中，由于對齒輪的設(shè)計不合理、齒輪精度不足，導致嚙合度不佳，振動較大，產(chǎn)生較大的噪聲，甚至出現(xiàn)困油、泄漏的現(xiàn)象；并且，不適用于低粘度的介質(zhì)(如:水)，干轉(zhuǎn)時極易報廢；同時，也使齒輪在長時間的高壓下易變形，使用壽命短?，F(xiàn)有的齒輪軸由不銹鋼制成，光潔度差、容易變形且其不適用于高溫注塑，從而使注塑材料的局限性大，進而影響齒輪的強度。然而，現(xiàn)有齒輪的加工方法，尤其是國內(nèi)對齒輪的加工方法，精度較低，光潔度較差，不適用于齒輪泵中高精度齒輪的制造加工。因此，需要一種針對齒輪泵，特別是微型齒輪泵的齒輪的加工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組以及齒輪加工方法，其目的在于解決現(xiàn)有微型齒輪泵中齒輪組設(shè)計不合理、齒輪加工精度不足問題。
[0004]一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，包括兩個相互嚙合的齒輪，兩個齒輪分別為驅(qū)動齒輪和從動齒輪，兩個齒輪均為漸開線直齒輪且兩個齒輪的參數(shù)相同，每個齒輪的齒數(shù)為10，模數(shù)為1，壓力角為27°，齒頂圓直徑為12.7mm,分度圓直徑為10_，齒根圓直徑為8.37mm0
[0005]進一步的，所述齒輪的齒根滑移系數(shù)均小于2。
[0006]進一步的，每個齒輪中均固定設(shè)有一陶瓷軸。
[0007]進一步的，所述齒輪成對應用于微型齒輪泵中。
[0008]進一步的，所述齒輪采用PEEK材料制成。
[0009]一種針對上述齒輪組中所述齒輪的加工方法，其步驟為:
O制作用于固定標準模的工裝夾具。
[0010]2 )先對工裝夾具進行加熱，使工裝夾具膨脹，將標準模置于工裝夾具中，再對工裝夾具進行冷卻，使工裝夾具收縮固緊標準模，并使該工裝夾具的上表面達到水平；采用精密測量儀器找到該工裝夾具上表面的垂線，根據(jù)該垂線確定齒輪的圓心，根據(jù)該圓心在標準模上分別找到齒根圓、分度圓和齒頂圓，進行開模。先采用四刃銑刀進行大面積切割，再結(jié)合單頭銑刀進行邊緣的切割，最后使用鏜刀進行多次精鏜，使模具達到設(shè)計尺寸。
[0011 ] 3)對工裝夾具進行加熱，使工裝夾具膨脹，再將標準模取出。
[0012]4)在標準模的中同心垂直固定放置一陶瓷軸，并對標準模進行注塑，注塑溫度為300°C?360O。
[0013]5)在無塵車間中采用無塵車床對成型的齒輪的兩個端面以及齒頂部位進行修整，去除毛刺并將齒輪車至設(shè)計尺寸。
[0014]本發(fā)明針對微型齒輪泵的齒輪組進行改進，同時針對齒輪組中齒輪的加工方法進行改進，使齒輪泵保持工作穩(wěn)定，減少漏油、困油的現(xiàn)象，延長工作壽命。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(I)通過對齒輪參數(shù)的改進，使得兩個齒輪具有適度的嚙合重合度，防止驅(qū)動齒輪和從動齒輪由于嚙合過松或過緊帶來的不利影響，從而保證微型齒輪泵的穩(wěn)定工作，減小困油現(xiàn)象。同時，齒面工作時具有小的滑移系數(shù)，使齒輪具有超長的工作壽命。本發(fā)明中進行改進的特種漸開線齒輪，有利于對低粘度的介質(zhì)進行打壓，甚至可用于水打壓，干轉(zhuǎn)時間也大大提高，并且具有自吸能力。從而使齒輪泵的使用范圍增加，也減小了干轉(zhuǎn)使齒輪報廢的可能性。
[0015](2)采用陶瓷軸代替不銹鋼軸作為齒輪軸，一方面，具有更高的硬度，不易變形，且具有更好的光潔度，減少齒輪工作時的振動，減小噪音，另一方面，耐高溫，可大大提高齒輪的注塑溫度，使可選的注塑材料更為多樣化，從而提升齒輪的強度。
[0016](3)齒輪的加工工藝中，在工裝夾具上以上表面為水平面找到垂線，并依次找到齒根圓、分度圓和齒頂圓，使開模位置保持精準。
[0017](4)開模過程中摒棄了現(xiàn)有的在高溫下進行的線切割法，采用四刃銑刀和單頭銑刀的結(jié)合，并采用鏜刀多次精鏜，避免了模具在高溫下產(chǎn)生體積變化，保證模具的精度和光潔度，以使得加工得到的齒輪具有更高的精度和光潔度。使兩個齒輪之間更好地配合，具有更好的穩(wěn)定性。
[0018](5)采用熱脹冷縮的方式將標準模與工裝夾具相配合，從而實現(xiàn)緊固和松脫標準模，防止在加工過程中出現(xiàn)晃動從而影響開模的精確度。選用與標準模外表面相配合的工裝夾具，避免了使用普通夾具固定標準模造成的變形。
[0019](6)在隔音的無塵車間采用無塵車床進行開模，以避免塵埃、外界振動等各方面因素對開模過程的影響，提高了開模的精確度，從而使加工過的齒輪的工作更加穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述齒輪組的示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明的【具體實施方式】如下:
一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，包括兩個相互嚙合的齒輪，兩個齒輪分別為驅(qū)動齒輪I和從動齒輪2，兩個齒輪均為漸開線直齒輪且兩個齒輪的參數(shù)相同，每個齒輪的齒數(shù)為10，模數(shù)為1，壓力角為27°，齒頂圓直徑為12.7mm，分度圓直徑為10mm，齒根圓直徑為
8.37mm，齒輪的齒根滑移系數(shù)均小于2。所述齒輪采用PEEK材料制成，每個齒輪中均固定設(shè)有一陶瓷軸3。
[0022]一種針對上述齒輪組中所述齒輪的加工方法，其步驟為:
I)制作用于固定標準模的工裝夾具，該工裝夾具的內(nèi)表面與標準模的外表面相吻合，且該工裝夾具的上表面為水平面。
[0023]2)先用加熱器對工裝夾具夾具外部采用80°C進行加熱30min以上，使工裝夾具膨脹，將標準模置于工裝夾具中，再用滅火器對工裝夾具外側(cè)進行冷卻，使工裝夾具收縮固緊標準模，并使該工裝夾具的上表面達到水平；采用千分尺找到該工裝夾具上表面的垂線，根據(jù)該垂線在標準模上確定齒輪的圓心，根據(jù)該圓心在標準模上分別找到齒根圓、分度圓和齒頂圓，進行開模。先采用四刃銑刀進行大面積切割，再結(jié)合單頭銑刀進行邊緣的切割，使模具與最終尺寸相差0.1mm。最后使用鏜刀進行四次精鏜，每次的進刀尺寸為0.025mm，使模具達到設(shè)計尺寸。模具切割面的光潔度可達Ra0.4?Ra0.6 μπι。
[0024]3)對工裝夾具進行加熱，使工裝夾具膨脹，再將標準模取出。
[0025]4)在標準模的中同心垂直固定放置一陶瓷軸，并對標準模進行注塑，注塑溫度為300 °C ?360。。。
[0026]5)在無塵車間中采用無塵車床對成型的齒輪的兩個端面以及齒頂部位進行修整，去除毛刺并將齒輪車至設(shè)計尺寸。其中齒輪端面采用尖鉤型金剛石車刀，以避免退刀時將齒輪磨損。
[0027]所述PEEK材料即聚醚醚酮，是一種具有耐高溫、自潤滑、易加工和高機械強度等優(yōu)異性能的特種工程塑料。
[0028]通過在微型齒輪泵中本發(fā)明所述的齒輪組進行測試可得:
干轉(zhuǎn)時間> 100小時
壓力> 17 Bar 壽命20000小時
使用本發(fā)明的齒輪組，其干轉(zhuǎn)時間可超過1 O小時，而普通齒輪組的干轉(zhuǎn)時間僅為30s，兩者相比，本發(fā)明的齒輪組具有明顯的優(yōu)勢，使齒輪在低粘度流體甚至空轉(zhuǎn)過程中不易損壞。且本發(fā)明所述齒輪組能夠承受較大的壓力，同時，使用壽命也大大長于一般的齒輪組。
[0029]上述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
【主權(quán)項】
1.一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，包括兩個相互嚙合的齒輪，兩個齒輪分別為驅(qū)動齒輪和從動齒輪，其特征在于:兩個齒輪均為漸開線直齒輪且兩個齒輪的參數(shù)相同，每個齒輪的齒數(shù)為10，模數(shù)為1，壓力角為27°，齒頂圓直徑為12.7mm，分度圓直徑為10mm，齒根圓直徑為8.37mm。2.如權(quán)利要求1所述的一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，其特征在于:所述齒輪的齒根滑移系數(shù)均小于2。3.如權(quán)利要求1所述的一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，其特征在于:每個齒輪中均固定設(shè)有一陶瓷軸。4.如權(quán)利要求1所述的一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，其特征在于:所述齒輪成對應用于微型齒輪泵中。5.如權(quán)利要求1所述的一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，其特征在于:所述齒輪采用PEEK材料制成。6.一種權(quán)利要求1所述齒輪的加工方法，其步驟為: O制作用于固定標準模的工裝夾具； 2)將標準模固定于所述工裝夾具中，并使該工裝夾具的上表面達到水平；采用精密測量儀器找到該工裝夾具上表面的垂線，根據(jù)該垂線確定齒輪的圓心，根據(jù)該圓心在標準模上分別找到齒根圓、分度圓和齒頂圓，進行開模； 3)將標準模從所述工裝夾具中取出； 4)在標準模的中同心垂直固定放置一陶瓷軸，并對標準模進行注塑； 5 )用車床對成型的齒輪進行修整，去除毛刺并將齒輪車至設(shè)計尺寸。7.如權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于:步驟2)中先對工裝夾具進行加熱，使工裝夾具膨脹，將標準模置于工裝夾具中，再對工裝夾具進行冷卻，使工裝夾具收縮固緊標準模；步驟3)中先對工裝夾具進行加熱，使工裝夾具膨脹，再將標準模取出。8.如權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于:注塑溫度為300°C?360°C。9.如權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于:所述步驟5)在無塵車間采用無塵車床進行。10.如權(quán)利要求6所述的加工方法，其特征在于:所述步驟2)中的開模方式為，先采用四刃銑刀進行大面積切割，再結(jié)合單頭銑刀進行邊緣的切割，最后使用鏜刀進行多次精鏜，使模具達到設(shè)計尺寸。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工作穩(wěn)定的微型齒輪泵齒輪組，包括兩個相互嚙合的齒輪，兩個齒輪分別為驅(qū)動齒輪和從動齒輪，其特征在于：兩個齒輪均為漸開線直齒輪且兩個齒輪的參數(shù)相同，每個齒輪的齒數(shù)為10，模數(shù)為1，壓力角為27°，齒頂圓直徑為12.7mm，分度圓直徑為10mm，齒根圓直徑為8.37mm。并且公開了一種齒輪的加工方法。針對微型齒輪泵的齒輪組進行改進，同時針對齒輪組中齒輪的加工方法進行改進，使齒輪泵保持工作穩(wěn)定，減少漏油、困油的現(xiàn)象，延長工作壽命。
【IPC分類】F16H55/08, B23P15/14, F04C15/00, F16H55/10, F16H55/17, F16H55/06
【公開號】CN104976320
【申請?zhí)枴緾N201510417093
【發(fā)明人】林強興, 黃杰
【申請人】上海索富實業(yè)有限公司三明分公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月16日