非圆行星齿轮马达设计与排量分析

非圆行星齿轮马达具有容积效率高、密封性良好、传递扭矩大等优势,可应用于井下机械和食品机械等领域。根据几何关系推导圆弧-圆弧型(双圆弧型)节曲线参数所需满足的弧长条件、传动条件与约束条件,建立并求解内齿圈与太阳轮节曲线非线性规划模型。在分析非圆行星齿轮马达进排液规律的基础上,确定不同太阳轮旋转角度下各容腔进排液的周期变化规律。通过面积拟合法与图解法求解马达最大与最小容腔面积,确定马达理论排量。非圆行星齿轮马达试验测试结果表明,试验法与理论计算法确定的马达实际流量随转速变化的趋势基本一致,最大误差仅为9.57%,验证了双圆弧型节曲线马达理论排量模型的正确性,可为进一步探索非圆行星齿轮马达优化设计提供参考。

两圆柱相贯线简化画法的误差估计

两轴线相互垂直的圆柱相交,其相贯线(表面的交线)一般为空间曲线(其投影一般为双曲线)。有时,为了简化作图,在平行其公共对称平面的投影面上的投影往往采用以两圆柱中较大圆柱半径为半径的圆弧代替双曲线。通过对正交两圆柱表面交线的数学表达式及投影图、误差曲线图等多方面的考察分析,提出在投影图上使用圆弧代替双曲线的合适范围与条件。

基于双圆弧节曲线的非圆行星齿轮机构

建立了双圆弧节曲线设计的非线性规划模型,并用Matlab7.0求解,确定了节曲线形状。在此基础上,设计制造了50mL/r排量的非圆行星齿轮机构。以1台进口SP-50液压马达为母体,以1.5%的水基乳化液为工作介质,在同种工况下对自制和原装齿轮机构进行测试。结果表明,在300～800r/min的正常转速范围内,自制和原装齿轮机构的输出转矩及工作效率基本一致。

圆弧-圆弧型液压马达非圆齿轮机构

研制了一种新型非圆齿轮机构,其节曲线是由两种半径的圆弧组合而成。介绍了非圆齿轮机构的结构及其工作原理,并根据几何关系推导了圆弧-圆弧型节曲线参数所需满足的条件。在此基础上设计了齿轮节曲线,并通过修正模数得到了所需的排量。用线切割加工技术制造了齿轮机构样品,与海德曼公司进口齿轮机构在相同条件下进行了对比试验。结果显示,两种齿轮机构的转速扭矩特性基本一致,这表明所提出的设计方法是可行的。

非圆齿轮节曲线设计的新方法

通过将非圆齿轮转化成高精度分段圆齿轮的节曲线设计新方法，使得用圆齿轮代替非圆齿轮节曲线后，其逼近误差和弧长误差可控制到很小，从而使非圆齿轮的设计及加工问题简化成圆齿轮来解决，并在导出一种非圆齿轮低速大扭矩液压马达节曲线公式的基础上，用该方法对节曲线进行圆弧逼近，得到了极高的弧长封闭精度及逼近精度。