摘要 文章介紹的非圓齒輪輪系是一種新型低速大扭矩液壓馬達(dá)的動(dòng)力部分杠纵。是一種性能良好的低速大扭矩液壓馬達(dá)。具有結(jié)構(gòu)簡單、工作壓力高、排量大、噪聲低、對(duì)污染敏感性低等特點(diǎn)。對(duì)輪系節(jié)曲線參數(shù)的確定啸需、加工中的問題和解決方法以及實(shí)物試驗(yàn)等作了全面的說明。
關(guān)鍵詞：非圓齒輪輪系 節(jié)曲線 加工 試驗(yàn)
低速大扭矩液壓馬達(dá)具有轉(zhuǎn)速低輸出扭矩大的特點(diǎn)饼贰。這類液壓馬達(dá)的輸出扭矩一般都大于1000Nm,大排量馬達(dá)的扭矩可達(dá)105N·m以上斯智，其穩(wěn)定工作車速可低至每分鐘數(shù)轉(zhuǎn)。由于它的低速大扭矩特點(diǎn)酌尔，使用時(shí)可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載附舌，一般不用減速裝置。采用低速成大乞求矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載跺榆，具有低速運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)蛉差、啟動(dòng)效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小重蕉、加速和制動(dòng)時(shí)間短壕哩、結(jié)構(gòu)緊湊、布置靈活等優(yōu)點(diǎn)男窿。但一般情況下由于輸出扭矩大扎运，需要安裝尺寸較大的制動(dòng)器。較為多見的低速大扭矩液壓馬達(dá)饮戳，主要是柱塞式豪治、擺線齒輪式和葉片式，一般齒輪式液壓馬達(dá)則多為高速和中速扯罐。
1 結(jié)構(gòu)
此種新型的低速大扭矩液壓馬達(dá)采用的結(jié)構(gòu)如圖1所示负拟，它由帶齒的非圓轉(zhuǎn)子1、行星齒輪2篮赢、內(nèi)側(cè)帶齒的定手齒圈4齿椅、前端蓋3、后端蓋6及轉(zhuǎn)軸8組成启泣。非圓轉(zhuǎn)子周圍是行星齒輪，它們相互嚙合。前寥茫、后端蓋分別于裝置的前遣蚀、后端。轉(zhuǎn)軸位于裝置的中部纱耻，垂直穿過前善答、后端蓋和其中的非圓轉(zhuǎn)子，并與非圓轉(zhuǎn)子固結(jié)在一起刺盏。前缤币、后端蓋與非圓轉(zhuǎn)子、行星齒輪和定子齒圈之間形成密封空間锡迅。圖1中的結(jié)構(gòu)在通入液壓油后旬敞，行星齒輪在高壓油的作用下一方面繞自身轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，一方面在密封空間中移動(dòng)单葡，與行星齒輪嚙合的非圓轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)深境，通過轉(zhuǎn)軸輸出扭矩。行星齒輪的移動(dòng)及非圓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致內(nèi)部密封空間的容積隨著變化雳梧，這樣有些密封容積變大旅雇，需要輸入液壓油；有些密封容積變小托逝，需要排出液壓油跃旁；因此我們在后端蓋上合適的位置設(shè)置進(jìn)油孔、出油孔可以使正常運(yùn)轉(zhuǎn)萤皂。
非圓齒輪輪系液壓馬達(dá)最重要的就是其能量轉(zhuǎn)換部件撒穷；非圓齒輪輪系如圖2（圖中的齒輪以節(jié)曲線表示）所示，圖中節(jié)曲線為三角形的齒輪為圖1中的帶齒非圓轉(zhuǎn)子敌蚜，節(jié)曲線為四方形的齒輪為內(nèi)側(cè)帶齒的定子齙 圈桥滨，7個(gè)圓柱齒輪為行星輪，1弛车、3齐媒、5、7為進(jìn)油孔纷跛，2喻括、4、6贫奠、8為出油孔唬血。
2 輪系節(jié)曲線參數(shù)的確定
液壓馬達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)尺寸唤崭、輸出扭矩拷恨、排量要求來選擇合適的模數(shù)和齒數(shù)脖律。模數(shù)在可能的情況下選取最大的，有利于提高齒輪的強(qiáng)度漩叶，但同時(shí)應(yīng)考慮行星輪的齒數(shù)苹衰，模數(shù)過大，在相同尺寸的要求下狞朦，齒數(shù)太少則行星輪承受載荷能力受到影響棘爱；根據(jù)行星輪齒數(shù)得到輪系的變位系數(shù)，三角輪澎矗、四方輪節(jié)曲線的曲率較大柜棠，一般不考慮根切問題，然后得到三角輪标晤、四方輪節(jié)曲線歇决；輪系的壓力角過大影響傳動(dòng)效率，但可以提高輪齒的強(qiáng)度捧练，而且與機(jī)械退刀不會(huì)發(fā)生干涉亮绢。
下面我們具體設(shè)計(jì)一種此類型的低速大扭矩液壓馬達(dá)。它的性能要求如下：最大工作壓力為18MPa风居，輸出扭矩為5000N·m俘戈；排量為1.75L/r；輪系尺寸要求：長度和寬度均小于200mm净响，高度為80mm少欺。
設(shè)計(jì)出如下的非圓齒輪輪系，輪系中各齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：
模數(shù)=2馋贤；輪系高度=80mm赞别；
三角輪：齒數(shù)=78；齒頂高系數(shù)=0.8配乓；齒根高系數(shù)=1.25仿滔；變位系數(shù)=0.4；負(fù)變位犹芹；長軸=85.656;短軸=65.998崎页。
四方輪：齒數(shù)=104；齒頂高系數(shù)=0.8腰埂；齒根高系數(shù)=1.25飒焦；變位系數(shù)=0.4；正變位屿笼；長軸=109.656;短軸=89.998牺荠。
行星輪：個(gè)數(shù)=7；齒數(shù)=12担擦；變位系數(shù)=0.4例杰；正變位拟晋。
3 加工中的問題及解決
三角輪和四方輪是在數(shù)控插齒機(jī)上加的，機(jī)床一共有三個(gè)軸：Y板蜻、B馁筷、C甸垄。Y軸平行于機(jī)床導(dǎo)軌捺盖。刀具在Y軸上直線移動(dòng)，B軸是刀具旋轉(zhuǎn)軸疤嘴；C軸是工件旋轉(zhuǎn)軸融唬，如圖3所示。
在實(shí)際加工過程中 |
