RU1809169C - Шестеренна машина - Google Patents

Abstract

Использование: в гидро- и пневмомаши- нах. Сущность изобретени  эвольвентные профили зубьев шестерен смещены в радиальном и тангенциальном направлени х относительно делительных окружностей соответствующих шестерен; имеющих равное число зубьев. Величины радиального и тангенциального смещений выбраны такими, что при заданном коэффициенте перекрыти  нижний активный профиль каждого зуба подрезан. нижние активные и гранична  точки профил  совпадают. Зубь  шестерен выполнены .без заострени , их высота определена радиальным зазором в зацеплении и обусловлена величиной рабочего объема машины. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к шестеренным гидромашинам , а также может быть использовано в шестеренных пневмомашинах.

Целью изобретени   вл етс  увеличение рабочего объема машины путем увеличени  диаметров вершин шестерен без изменени  коэффициента перекрыти  в зацеплении их зубьев.

На фиг. 1 изображен разрез шестерен- ной машины; на фиг, 2 - схема элементов зацеплени  машины.

Предложенна  шестеренна  машина внешнего зацеплени  состоит из корпуса 1, в цилиндрических расточках которого на опорах установлены ведуща  2 и ведома  3 шестерни с эвольвентными профил ми зубьев. Зубь  4 и 5 шестерен сопр жены между собой с образованием необходимых бокового и радиального зазоров. Эвольвентные профили зубьев 4 и 5 шестерен 2 и 3 смещены

в радиальном и тангенциальном направлени х относительно их делительных окружностей . При этом нижн   активна  часть профил  б каждого зуба подрезана таким образом, что при заданном коэффициенте перекрыти ,  вл ющимс  отношением длины активной линии зацеплени  да к шагу зацеплени  Ра , например, равным единице , нижн   активна  7 и гранична  точки профил  6 совпадают. Точками 7 на сопр женных зубь х определ ютс  верхние активные точки 8 профилей 6. Кроме того, зубь  шестерен 4 и 5 выполнены без заострений , а их высоты зубьев таковы, что в зацеплении шестерен 2 и 3 существует необходимый дл  работы гидромашины радиальный зазор 9, больший нул .

Высоты зубьев 4 и 5 шестерен определ ют их диаметр вершин da, обусловлены величиной рабочего объема шестеренной машины и не измен ют коэффициента перекрыти  в зацеплении,

(Л

С

со

о ю

сЈ

Шестеренна  машина в режиме генератора (насоса) работает следующим образом. При вращении шестерни 2 рабоча  среда (жидкость) захватываетс  зубь ми 4 и 5 в межзубовых впадинах переноситс  из полости низкого давлени  в полость высокого давлени .

При этом наличие радиального зазора 9 в зацеплении зубьев 4 и 5 шестерен 2 и 3 устран ет возможность заклинивани  зубьев в корпусе 1 при работе шестеренной машины . Отсутствие заострени  зубьев шестерен обеспечивает их достаточную прочность и не допускает увеличенных утечек через зазоры между корпусом 1 и диаметрами вершин зубьев da шестерен 2 и 3. Выбранные таким образом высоты зубьев 4 и 5 шестерен 2 и 3 определ ют необходимый рабочий объем машины и обеспечивают заданную подачу.

При работе машины коэффициент перекрыти  определ етс  расположением на профил х 6 зубьев 4 и 5 нижних активных точек 7 профилей, которые определ ют длину активной линии зацеплени .

Как известно, коэффициент перекрыти  определ етс  отношением длины активной линии зацеплени  да к шагу зацеплени  Ра .

m cosa ,

где m - модуль зубьев.

Длина активной линии зацеплени , в свою очередь, равна отрезку на линии зацеплени  АЙ, ограниченному верхними активными точками 8 профилей в зацеплении. Обычно эти точки совпадают с точками профилей на диаметрах вершин шестерен; а дл  подрезанных зубьев наход тс  ниже, при этом верхн   часть зуба в зацеплении не участвует и не вли ет на коэффициент перекрыти . Но при этом величина рабочего объема гидромашины определ етс  общеизвестным выражением.

Предложенна  машина имеет улучшенные конструктивные показатели, например, уменьшенную удельную массу глуд по сравнению с прототипом, так как при неизменных массе и габаритах предложенна  шестерен ма  машина имеет увеличенный рабочий объем .

Рассмотрим случай, когда в новой машине радиус вершин увеличен на одну п тую модул  зубьев по сравнению с прототипом, что предполагает увеличение рабочего объема гидромашины на AVo, тогда

р2

AVo - 2гг b(ra + 0,2m)2 - rw - k- Р гг

га2 + rw2 + k -7 2 лЬ (0,4 ram + 0,04m2)

12

л Ь (0,8 ram + 0,08 mz)

Поскольку определ ющим параметром дл  насосов  вл етс  номинальна  мощ- ность (см. ГОСТ 4.37-83), то удельна  масса насоса

m - ™Н П ШУД РномУоПном

где тн - насоса; Рном - номинальное давление; Пном - номинальное число оборотов приводного вала; КПД.

Относительное изменение удельной массы сводитс  к определению относительного изменени  рабочих объемов, так как все остальные параметры остаютс  неизменными .

25

Л УД -100%,

где V06 - рабочий объем шестеренной машины прототипа. ,

Прин в параметры зацеплени  прото- типа как дл  модифицированного зацеплени  насос-моторов типа НМШ: m 5 мм, Z: 11, га 38,9 мм, rw 29,66 м, гь 25,84 и ЕСТ 1 Дл  нашего случа  получим:

ЛЬ(ОоУат + 0,08т2) 100%

40

2ЛЬ(Г§ - rw - (4 - 6:еа + 3Јд)Р а/12

08-359-5+ QCB-ff

,92 - 29,662 - (4 - 61 +з)(л:-5 со8а)2/12

х 100%-25,6%

По предложенному техническому решению разработаны рабочие чертежи роторов к насос-моторам типа НМШ, и дл  обеспечени  промышленного изготовлени  плани- руетс  передача рабочей документации на завод-изготовитель в 1991 году.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Шестеренна  машина внешнего зацеплени , включающа  корпус, шестерни с рав- ным числом зубьев, эвольвентные профили которых смещены в радиальном и тангенциальном направлени х относительно делительных окружностей соответствующих шестерен, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  рабочего объема машины

   путем увеличени  диаметров вершин шестерен без изменени  коэффициента перекрыти  в зацеплении их зубьев, величины радиального и тангенциального смещений выбраны такими, что при заданном коэффициенте перекрыти  нижний активный профиль каждого зуба подрезан, а нижние активные и гранична  точки профил  совпадают, при этом зубь  шестерен выполнены без заострени , а их высота определена радиальным зазором в зацеплении и обусловлена величиной рабочего объема машины.