RU2074986C1 - Шестеренная гидравлическая машина - Google Patents
Шестеренная гидравлическая машина Download PDFInfo
- Publication number
- RU2074986C1 RU2074986C1 RU94028903A RU94028903A RU2074986C1 RU 2074986 C1 RU2074986 C1 RU 2074986C1 RU 94028903 A RU94028903 A RU 94028903A RU 94028903 A RU94028903 A RU 94028903A RU 2074986 C1 RU2074986 C1 RU 2074986C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gear
- tooth
- teeth
- gears
- hydraulic machine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Abstract
Использование: в системах гидроприводов автомобилей, самолетов и других устройствах с силовыми приводами. Сущность изобретения: у каждого зуба каждой шестерни на части длины кромок, образованных их рабочими и торцовыми поверхностями, выполнены фаски. Ширина фасок выполнена увеличивающейся в сторону вершины зуба, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен. Кроме того, на рабочих поверхностях зубьев могут быть выполнены углубления с увеличивающимся в сторону вершины зуба поперечным сечением, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к гидравлическим машинам, а конкретно к объемным шестеренным машинам внешнего зацепления, и может быть широко использовано в системах гидроприводов автомобилей, самолетов и других устройствах с силовыми гидроприводами.
В технике известны принципиальные конструкции шестеренных гидромашин, которые содержат корпус с каналами подвода и отвода жидкости, в цилиндрических полостях которого размещены шестерни внешнего зацепления, установленные своими цапфами в опорах (например, книга Т. М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", М. "Машиностроение", 1974 г. с. 311-314.) Эти машины просты по конструкции и отличаются надежностью.
Главный недостаток шестеренных гидравлических машин, ограничивающий их широкое практическое использование, заключается в защемлении рабочей жидкости в межзубовых впадинах их рабочих шестерен. Указанный эффект приводит к пульсациям давления жидкости, ее нагреву, кавитации, увеличению крутящего момента и нагрузок на элементы конструкции машины, что в конечном итоге приводит к снижению коэффициента полезного действия машины, ограничению ее мощности и ухудшению других технических характеристик.
В технике известны принципиальные схемы конструкций шестеренных гидромашин, ослабляющие эффект защемления рабочей жидкости. Так, например, в книге Т. М. Башта "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем", М. "Машиностроение", 1974 г. с. 325-331 приводится описание некоторых из известных методов ослабления явления кавитации в шестеренных гидромашинах, основанные на использовании в них специальноорганизованных различных видов каналов, разгружающих защемляемые объемы жидкости от чрезмерных давлений.
Известны также другие многочисленные решения, направленные на улучшение параметров шестеренных гидравлических машин. См. например, авт. св. N 1642071, кл. F 04 C 2/04, 1991 г. авт. св. N 1645625, кл.F 04 C 2/04, 1991 г. авт. св. N 1714164, кл. F 01 C 1/14, F 04 C 2/00, 1992 г. свид. РФ на полезную модель N 00019, кл.F 04 C 2/04, 1994 г. авт. св. N 1717865, кл. F 04 C 2/04, 1992 г. заявку ФРГ N 4012929, кл. F 04 C 2/14, 1991 г. и др.
Анализ исследованных патентных материалов показал, что известные решения не устраняют в полной мере указанные недостатки, существенно усложняют конструкцию машин и технологию их изготовления. Применение известных методов разгрузки запертых объемов жидкости не привело на практике к созданию шестеренных гидромашин (насосов и моторов) большой мощности с высокими техническими характеристиками.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является простейшая конструкция шестеренной гидромашины, описанная в книге Т. М. Башта "Объемные насосы и гидpавлические двигатели гидросистем", М. "Машиностроение", 1974 г. с. 311-312, рис. 115. Эта машина содержит корпус с каналами подвода и отвода жидкости, в цилиндрических полостях которого размещены шестерни внешнего зацепления, установленные своими цапфами в опорах.
Устройство-прототип обладает всеми указанными недостатками, обусловленными эффектом защемления рабочей жидкости.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании простой шестеренной гидромашины с повышенными коэффициентом полезного действия и мощностью.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в шестеренной гидромашине, содержащей корпус каналами подвода и отвода жидкости, в цилиндрических полостях которого размещены шестерни внешнего зацепления, установленные своими цапфами в опорах, у каждого зуба каждой шестерни на части длины кромок, образованных их рабочими и торцовыми поверхностями, выполнены фаски с увеличивающейся в сторону вершины зуба шириной, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен.
Кроме этого на рабочих поверхностях зубьев могут быть выполнены углубления с увеличивающимся в сторону вершины зуба поперечным сечением, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 общий вид шестеренной гидромашины;
на фиг. 2 конструкция зуба шестерни с фасками;
на фиг. 3 конструкция зуба шестерни с дополнительными углублениями;
на фиг. 4 работа гидромашины на различных фазах.
на фиг. 1 общий вид шестеренной гидромашины;
на фиг. 2 конструкция зуба шестерни с фасками;
на фиг. 3 конструкция зуба шестерни с дополнительными углублениями;
на фиг. 4 работа гидромашины на различных фазах.
Предлагаемая гидромашина содержит корпус 1 с каналами 2 и 3, один из которых является каналом подвода, а другой каналом отвода рабочей жидкости, шестерни 4 и 5 внешнего зацепления, размещенные в цилиндрических полостях 6 и 7 корпуса 1 и установленные своими цапфами 8, 9, 10 и 11 в опорах 12, 13, 14 и 15 корпуса 1 и крышки 16 (фиг. 1).
Каждый зуб 17 шестерни 4 на части длины кромок, образованных рабочими поверхностями 18, 19 и торцовыми поверхностями 20, 21, имеет идентичные фаски 22, ширина которых плавно увеличивается с нуля в точках контакта зубьев (точки а, а' и b на фиг. 2, 3 и точки а2 и b2 на фиг. 4, а), соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси О1 и О2 вращения шестерен 4 и 5, до своего максимального значения, определяемого размерами зубьев, их формой, мощностью гидромашины и другими требованиями к ней (фиг. 4, а). Конструкция зубьев 23 шестерни 5 аналогична конструкции зубьев шестерни 4. Зубьев обеих шестерен 4 и 5 имеют эвольвентный профиль. Число зубьев в шестернях 4 и 5 предлагаемой гидромашины выбирается как и в обычных гидромашинах. Фаски 22 могут быть просто выполнены с использованием стандартного оборудования, применяемого при изготовлении шестерен.
В случае передачи больших мощностей и необходимости соответствующего увеличения проходного сечения фасок, обеспечивающих беспрепятственное вытеснение жидкости из запираемых полостей, на рабочих поверхностях 18, 19 зубьев шестерен 4 и 5 дополнительно к имеющимся угловым фаскам 22, независимо от последних на длине зуба могут быть выполнены дополнительные углубления 24, по профилю совпадающие с профилем угловых фасок 22 (фиг. 3). Эти углубления имеют сечение, которое плавно увеличивается, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси О1 и О2 вращения шестерен 4 и 5.
Предлагаемая шестеренная гидромашина может быть использована как в качестве насоса, так и качестве мотора.
Рассмотрим работу предлагаемой гидромашины в качестве насоса.
При вращении ведущей шестерни, например, шестерни 4, в направлении, указанном на фиг. 1, вторая шестерня 5 начинаетвращаться в противоположном направлении. Рабочая жидкость из камеры всасывания, сообщающейся с каналом 2 подвода жидкости, переносится в камеру нагнетания, сообщающуюся с каналом 3 отвода жидкости, осуществляя ее перекачку.
Рассмотрим более подробно работу шестерен 4 и 5 на отдельных фазах вращения (фиг. 4). На фиг. 4 обозначены: 171, 232, 173, 234 порядковые номера зубьев, участвующих в зацеплении; α - соответственно полюс и угол зацепления шестерен; a1, a2, b1, b2, c1, c2, точки, соответствующие началам фасок на зубьях шестерен; Rw1 и Rw2 радиусы начальных окружностей шестерен, преимущественно равные один другому.
Фаза 1. Полюс зацепления П (фиг. 4, а) располагается на оси зуба 232 ведомой шестерни 5. При этом ось зуба 232 совпадает с линией О1O2, соединяющей центры шестерен 4 и 5, точки контакта зубьев 171-232 и 232-173 совпадают с точками а2 и b2 начала фасок зубьев. К моменту подхода зубьев к фазе 1 давление в межзубовой полости F равно давлению Рвх на входе в гидромашину
давление в полостях А и В. Давление в полостях Д и Е равно давлению Рвых.
давление в полостях А и В. Давление в полостях Д и Е равно давлению Рвых.
Фаза 2. (фиг. 4, б). Точка а2 размещается ниже точки К12 контакта зубьев 171 и 232, при этом фаски этой рабочей поверхности зуба обеспечивают связь полости F с полостями Д и Е, давление в которых равно давлению на выходе машины, а размещение точки b2 выше точки контакта зубьев 232 и 173 (совпадает с полюсом зацепления П) отсекает полость F от полостей В и А, нагруженных давлением Рвх на входе в гидромашину.
Фаза 3. Полюс зацепления П (фиг. 4, в) располагается на оси зуба 173, точки контакта зубьев 232-173 и 173-234 совпадают с точками в1 и c1 начала фасок на кромках зуба 173. В полости В давление в момента подхода к фазе 3 равнодавлению Рвх. При дальнейшем повороте зуба в полости В устанавливается давление Рвых. Реверс насоса осуществляется сменой направления вращения шестерен 4 и 5.
Углубления 24 дополнительно усиливают эффект разгрузки запираемых межзубовых полостей.
В случае использования предлагаемой гидромашины в качестве мотора в один из каналов 2 или 3 подается под давлением рабочая жидкость, которая приводит во вращение шестерни 4 и 5. При этом разгрузка запираемых межзубовых полостей происходит также, как и в случае использования предлагаемой гидромашины в качестве насоса.
Таким образом, в результате использования предлагаемого изобретения достигается технический эффект, заключающийся в обеспечении разгрузки запираемых межзубовых полостей при работе гидромашины без усложнения ее конструкции и сохранении стандартного профиля зубьев и параметров зацепления. Это, в свою очередь, уменьшает сопротивление вращению шестерен, устраняет кавитацию в запираемых полостях, не требует отвода жидкости из запираемых полостей, и, следовательно, не влечет ее объемных потерь, снимает ограничения на передаваемые мощности.
Перечисленное в совокупности обеспечивает при простейшем способе разгрузки запираемых межзубовых полостей и высокой технологичности процесса изготовления фасок повышение коэффициента полезного действия гидромашины и ее надежности, возможность расширения ряда передаваемых гидромашиной мощностей и широкого использования в различных областях техники, в частности, гидравлических трансмиссий.
Claims (2)
1. Шестеренная гидравлическая машина, содержащая корпус с каналами подвода и отвода жидкости, в цилиндрических полостях которого размещены шестерни внешнего зацепления, установленные своими цапфами в опорах корпуса, отличающаяся тем, что у каждого зуба каждой шестерни на части длины кромок, образованных их рабочими и торцевыми поверхностями, выполнены фаски с увеличивающейся в сторону вершины зуба шириной, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен.
2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что на рабочих поверхностях зубьев выполнены углубления с увеличивающимся в сторону вершины зуба поперечным сечением, начиная с нуля в точках контакта зубьев, соответствующих их симметричному расположению относительно плоскости, проходящей через оси вращения шестерен.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028903A RU2074986C1 (ru) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | Шестеренная гидравлическая машина |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94028903A RU2074986C1 (ru) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | Шестеренная гидравлическая машина |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94028903A RU94028903A (ru) | 1996-05-20 |
RU2074986C1 true RU2074986C1 (ru) | 1997-03-10 |
Family
ID=20159270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94028903A RU2074986C1 (ru) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | Шестеренная гидравлическая машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2074986C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8201471B2 (en) * | 2005-09-28 | 2012-06-19 | Enplas Corporation | Gears and gearing apparatus |
EP4019775A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Gear pump with gear including etched surfaces |
-
1994
- 1994-07-26 RU RU94028903A patent/RU2074986C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. - М.: Машиностроение, 1974, с. 311 - 312, рис. 115. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8201471B2 (en) * | 2005-09-28 | 2012-06-19 | Enplas Corporation | Gears and gearing apparatus |
EP4019775A1 (en) * | 2020-12-23 | 2022-06-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Gear pump with gear including etched surfaces |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94028903A (ru) | 1996-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10995750B2 (en) | External gear pump integrated with two independently driven prime movers | |
US3303792A (en) | Gear pump with trapping reliefs | |
GB2292589A (en) | Screw pump | |
JPS62121885A (ja) | 回転容積形ブロワ及びその使用方法 | |
EP0158514B1 (en) | Screw rotors | |
US4233005A (en) | Hydraulic gear pump with recesses in non-working gear flanks | |
US5171142A (en) | Rotary displacement machine with cylindrical pretension on disc-shaped partition | |
DE102013009040A1 (de) | Spindelkompressor mit hoher innerer Verdichtung | |
US4548562A (en) | Helical gear pump with specific helix angle, tooth contact length and circular base pitch relationship | |
US3690793A (en) | Gear pump with lubricating means | |
GB1467441A (en) | Hydraulic gear pumps and motors | |
RU2074986C1 (ru) | Шестеренная гидравлическая машина | |
EP0466351B1 (en) | Improvements relating to gerotor pumps | |
US4944662A (en) | Reversible geroter pump with pivoting carrier unidirectional flow | |
US3865523A (en) | Continuous flow rotary pump | |
JP3356468B2 (ja) | スクリューロータ | |
EP0411225A1 (en) | Lubrication of gear pump trunnions | |
US5135373A (en) | Spur gear with epi-cycloidal and hypo-cycloidal tooth shapes | |
CN1481477A (zh) | 输送泵 | |
US20240125322A1 (en) | Screw assembly for a triple screw pump and triple screw pump comprising said assembly | |
CN106837783B (zh) | 一种大包角极少齿的斜齿轮及斜齿轮泵 | |
JPS58155288A (ja) | 改良型クインビ−ポンプ | |
CN216381832U (zh) | 一种内啮合齿轮泵 | |
SU1539393A1 (ru) | Шестеренный насос | |
JPS62203987A (ja) | ベ−ンポンプ |