[发明专利]多齿差内啮合齿轮泵

说明书

技术领域

本发明属于齿轮泵领域，特别涉及一种多齿差内啮合齿轮泵，适用于机床、汽车、注塑机械和油田机械等液压设备。

背景技术

在流体传动与控制技术中，使用的齿轮泵多是普通齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等，具有结构简单、体积小、耐污染、容易制造、方便维修等优点，广泛应用于机床、汽车、注塑机械和油田机械等液压设备技术领域。

根据目前的设计可知，内啮合齿轮泵的内转子与外转子以可旋转方式安装在泵壳内，泵壳设有入口和出口，并且两个转子的旋转轴线相互隔开，它们的齿在泵壳的入口和出口之间的区域内啮合。在两个转子之间、与齿的啮合处相对应的位置设置有月牙形构件，当转子旋转以分开壳体的入口出口而允许泵给工作流体加压时，内转子的齿顶以密封方式接合月牙形构件的内表面，而外转子的齿顶以密封方式接合月牙形构件的外表面。内啮合齿轮泵的转子包括内转子和外转子，及其它辅助装置的设计，尤其是内外转子的齿廓形状，对于确保泵的正常工作非常重要。

中国专利文件CN101120172A提出一种内啮合齿轮泵和用于啮合齿轮泵的转子组。该转子组中的外转子齿具有复合齿廓，复合齿廓在接近齿根的部分上形成为圆弧形，在接近齿顶的部分上形成为内摆线弧形。专利文件：JP专利公开11-811935A中公开的内啮合齿轮泵包括内转子和外转子，该内转子包括外摆线齿顶和内摆线齿槽，该外转子包括内摆线齿顶和外摆线齿槽。虽然现有内啮合齿轮泵提供了合理的性能，但仍会产生比期望水平高得多的压力脉动以及工作噪声，另外采用目前的结构形式，泵内存在困油现象，无法有效地提高液压设备的生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术难题是针对现有内啮合齿轮泵的技术缺陷，发明一种多齿差内啮合齿轮泵，齿轮泵中的内转子和外转子的齿廓分别是摆线和圆弧曲线，内转子与外转子的齿数之差大于1，降低了泵的工作压力脉动和工作噪声；通过改变月牙形构件的形状避免了转子腔内的困油问题，有效地提高了液压设备的生产效率。

本发明采用的技术方案是一种多齿差内啮合齿轮泵中的内转子1和外转子2的齿廓分别是摆线和圆弧曲线，摆线和圆弧曲线齿廓是通过以下方式生成：

设基圆I的半径为r₁、滚圆II的半径为r₂，以基圆I的圆心O₁为坐标原点，建立固定坐标系S_f(O₁，x_f，y_f)，并使其x_f轴通过两圆切点p；以基圆I的圆心O₁为坐标原点，建立活动坐标系S₁(O₁，x₁，y₁)，并使其与基圆I固连；以半径为L、滚圆II的圆心O₂为坐标原点，建立活动坐标系S₂(O₂，x₂，y₂)，并使其与滚圆II固连，并在其横坐标轴上选定一点C；活动坐标系S₁，S₂初始位置的x₁，x₂轴与固定坐标系S_f的x_f轴重合；令基圆I绕其圆心转过角度时，滚圆II绕其圆心转过角度。C点和活动坐标系S₂(O₂，x₂，y₂)相固连，C点的坐标为(L，0)。

1)外转子2齿廓曲线

以C点为圆心、R为半径作圆，圆上M点在活动坐标系S₂(O₂，x₂ y₂)中的坐标为(L-Rcosθ，-Rsinθ)；在活动坐标系S₂(O₂，x₂，y₂)中，M点的轨迹为圆III，圆III即是以C点为圆心、半径为R的外转子2齿廓曲线，其方程为：