Планетарно-роторный гидромотор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в гидроприводах машин в качестве силового органа Сущность изобретения: внутри корпуса с внутренним зубчатым венцом эксцентрично расположен ротор с двумя зубчатыми венцами - наружным, сопряженным с внутренним венцом корпуса, зубья которого выполнены звольвентного профиля и внутренним, сопряженным с шестерней, установленной на валу, зубья которых образуют камеры переменного объема Зацепление внешней эвольвентной зубчатой пары выполнено коррегированным неполюсным. Контакт зубьев ротора с зубьями корпуса осуществляется в зоне уменьшающегося рабочего объема камер переменного объема Сила трения при скольжении профилей звольвентных зубьев направлена от ценфа ротора 1 ил.

1 (19) КЦ (11) (51) F 1 1 03

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " " " ";, 111

К ПАТЕНТУ (21) 4939673/29 (22) 27.05.91 (46} 30.1293 Бюл. Na 47-48 (71) Запорожское научно-производственное объединение по созданию и производству машин для подготовки органических удобрений (7@Ерасов Ф.Н. (73) Брасов Федор Никифорович (54) ПЛАНЕТАРНО-РОТОРНЫЙ ГИДРОМОТОР (57) Иотользование: в гидроприводах машин в качестве силового органа Сущность изобретения: внутри корпуса с внутренним зубчатым венцом зксцентрично расположен ротор с двумя зубчатыми венцами — наружным, сопряженным с внутренним венцом корпуса, зубья которого выполнены зволь- . вентного профкщ и внутренним, сопряженным с шестерней, установленной на валу, зубья которых образуют камеры переменного объема Зацепление внешней звольвентной зубчатой пары выполнено коррегированным непопюсным Контакт зубьев ротора с зубьями корпуса осуществляется в зоне уменьшающегося рабочего объема камер переменного объема. Сила трения при скольжении профилей звольвентных зубьев направлена от цент1)а ротора 1 ил.

2005196

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к планетарнороторным гидромоторам, и может быть использовано в гидроприводах машин в качестве силового органа.

Известны планетарно-роторные гидромоторы OMS, OMT, ОМУ фирмы "Данфосс", которые содержат зубчатую пару внутреннего зацепления, образующую рабочие камеры переменного обьема, распределительное устройство с вращающимся золотником.

Недостатком известных гидромоторов является то, что передача движения от внутренней шестерни (ротора) на вал и золотник осуществляется посредством зубчатых карданов, подобно зубчатым муфтам, что значительно снижает механический КПД и увеличивает осевые размеры гидромашины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является планетарko-роторный гидромотор с компланарным расположением двух зубчатых пар. в котором отсутствуют зубчатые кардэны. Гидромотор содержит ротор. эксцентрично расположенный внутри корпуса и выполненный с двумя зубчатыми венцами — внутренним и внешним, входящими в зацепление соответственно с неподвижным венцом корпуса и венцом шестерни вала, Причем зубья внутренней зубчатой пары образуют камеры переменного обьема, зубья внешнего зубчатого венца этой пары выполнены вставными в виде роликов. Внешняя зубчатая пара является передаточной парой, зубья .которой имеют эвольвентный профиль. Разность чисел зубьев внешней зубчатой пары обычно не превышает двухтрех зубьев.

В известных гидромоторах с целью устранения интерференции вершин эвольвентных зубьев при взаимном обкэтывании зацепление обычно выполняется полюсным с увеличенным углом зацепления до 30 .

Недостатком известного планетарнороторного гидромотора, в котором эвольвентное зацепление выполнено с увеличенным углом зацепления, равным

30О, и линия зацепления пересекает линию центров, является то, что в этом зацеплении . возникают значительные радиальные силы, действующие на ротор вдоль линии центров. направленных к центру ротора.,Ротор в этом случае с большим усилием действует через ролики на зубья вала в контакте при их вершинах. Такое полюсное зацепление внешней пары создает большие механические потери в зацеплении внутренней пары, 5

55 так как в этом случае радиальная составляющая от окружного усилия составляет 0,5РО окружного усилия, Целью изобретения является повышение КПД планетарно-роторного гидромотора за счет снижения механических потерь.

Указанная цель достигается тем, что в планетарно-роторном гидромоторе, содержащем две зубчатые пары с комплвнарным их расположением, внешняя передаточная пара выполнена с корригированныйи зубьями так, что контактирование эвольвентных зубьев ротора с зубьями статора осуществляется не на линии центров и вне полюса, а несколько в стороне от линии центров. Зона контакта расположена от линии центров на два-три зуба в стороне, причем сила трения, возникающая в контакте зубьев, в этом случае стремится не прижать ротор к зубьям шестерни вала, а отжать ротор от.зубьев вала, что разгружает зубья внутренней пары, контактирующие их вершинами.

Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с наиболее близким показал, что предлагаемое техническое решение имеет существенные отличительные признаки, заключающиеся в том, что зацеп ление выполнено неполюсным так, что зубья, находящиеся в плоскости центров, не контактируют, сила трения в эвольвентном зацеплении, действующая на ротор, разгружает зацепление в контакте роликов с вершинами зубьев вала, таким образом осуществляется снижение механических потерь в зацеплении и соответственно повышается КПД гидромотора. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет повысить энергетические параметры плАнетарно-роторного гидромотора за счет изменения положения зоны контакта в эвольвентном зацеплении, которое выполняется неполюсным корригированным, полюс зацепления находится вне ротора, что обеспечивает постоянное направление сил трения, действующих в зацеплении ротора, в направлении от центра ротора, что снижает механические потери в зацеплении внутренней пары в кбнтакте роликов с ротором и зубьями вала, Следовательно, есть разница в эффекте от использования заявляемого технического решения и прототипа, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект".

По совокупности существенных отличительных признаков проведен поиск извест2005196

Я=Р<Л9 а-Fcos а. ных в науке и технике решений, известных технических решений не выявлено, Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия", обеспечивающему достижение положительного эффекта.

На чертеже изображено зацепление в планетарно-роторном гидромоторе, который содержит ротор 1, эксцентрично установленный внутри корпуса 2 и выполненный с двумя зубчатыми венцами— внутренним 3 и внешним 4, входящими в зацепление соответственно с неподвижным зубчатым венцом 5 корпуса 2 и с "убьями 6 шестерни "i зала 8. При давлении жидкости в рабочих камерах 9, 10, 11, 12 ротор 1 зубьями внутреннего венца 3 контактирует с зубьями 6 шестерни 7 вала 8 и зубьями а, б внешнего венца 4 ротора 1 с зубьями в,г 20 неподвижного венца 5 корпуса 2.

Контакт эвольвентных зубьев осуществляется по линии N на участке qe, удаленном от полюса Рр.

На чертеже показаны окружное усилие 25

- Ро, нормальное усилие Р>, радиальное усилие Рг и сила трения F. Угол азацепления не превышает 20О.

Результирующее усилие, с которым ротор прижимается к зубьям шестерни sana, можно определить из условия

Формула изобретения плднетАРно-РотоРный гидРомо- з5

ТОР, содержащий корпус с внутренним зубчатым венцом и эксцентрично расположенный внутри корпуса ротор с двумя зубчатыми, венцами - наружным, 40 сопряженным с внутренним зубчатым венцом корпуса, зубья которого выполнены эвольвентного профиля, и внутренним, сопряженным с шестерней, установленной на валу, зубья которых образуют камЪры 45 переменного объема, отличающийся тем, Из этого условия и чертежа видно, что сила трения разгружает зацепление внутренней пары на участках, наиболее удаленных or полюса зацепления Ръ Это позволяет значительно уменьшить силы трения .в контакте роликов с ротором и с зубь,ми вала и соответственно снизить механические потери в зацеплении внутренней зубчатой пары.

Экспериментально установлено, что в гидромоторах, в которых эвольвентное зацепление выполнено неполюсным, т.е. полюс Pz не находится на участке зацепляющихся зубьев, развиваемый крутящий момент при равных параметрах значительно выше, чем в гидромоторе, в котором эвольвентное зацепление выполнено нулевым. т.е, полюс находится на участке линии зацепления. н

Технико-экономический эффект заключается в повышении КПД и долговечности гидромотора. (56) Патент США та 3627454. кп. F 01 С

1/02, опублик. 1971. что, с целью повышения КПД и долговечности гидромотора путем снижения механических потерь в зацеплении внутренней зубчатой пары, зацепление внешней эвольвентной зубчатой пары выполнено корриглрованным неполюсным, при этом контакт зубьев ротора с зубьями корпуса осуществляется в зоне уменьшающегося рабочего объема камер переменного объема, а сила трения при скольжении профилей эвольвентных зубьев направлена от центра ротора.

2005196

Составитель Ф.Ерасов

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Н.Цалихина

Заказ 3426

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101