摆线齿轮泵内转子加工工艺和工装设计.doc

摆线齿轮泵内转子加工工艺及工装设计 l三至量堡G.ngyiyuJishu 摆线齿轮泵内转子加工工艺及工装设计 孟华峰 (泰州机电高等职业技术学校,江苏泰州) 摘要:摆线转子泵具有体积小,结构紧凑,零件少,重量轻,噪声低,工作平稳,自吸性强及良好的高转速特性等特点,广泛用于纺机,印机, 机床,轻工机械等需低压连续润滑或间断供油润滑的机械设备上.分析了内转子齿廓为短幅外摆线圆内等距线,而不宜采用普通外摆线及长幅 外摆线的原因,确定了磨削参数,机床的改装方法及专用工艺装备. 关键词:摆线齿轮泵:内转子;工艺;工装 液压泵主要分为齿轮泵,叶片泵,柱塞泵3类.摆线类液压泵 归属齿轮泵类型.摆线齿轮泵结构紧凑,自吸能力强,传动平稳.摆 线转子油泵简称摆线泵,它与渐开线外啮合齿轮泵相比,具有结构 少,体积小,单位面积排量大,噪声低,流量脉动小,自吸性能好,适 于高转速等优点.在采煤机液压回路中,主要应用在辅助供油系统 回路中.内外转子(摆线齿轮泵)工作时最高压力为25kg/cm,属低 压工作.考虑瞬时启动及停车等情况产生的液压冲击,对内外转子 造成一定的短时高压力,因此工艺上应在提高齿形表面硬度的同 时提高内外转子的综合机械性能.由于以上优点,摆线转子泵广泛 应用于汽车,拖拉机,摩托车润滑油泵. 1摆线转子泵内转子磨削 1.1摆线转子泵的啮合性质 所谓摆线是当一半径为的滚圆(也称动圆,发生圆或生成 圆)沿着一条定直线作纯滚动时,其滚圆圆周上某一点E所画出 的平面曲线称之为摆线,或旋轮线.有时为了与其他形式的摆线区 别,也将其叫做普通摆线或平线.之所以称为摆线,是源于摆钟的 等时运动元件钟摆的摆动轨迹采用了该曲线形式.还因质点在重 力的作用下从一点滚到另一点时,沿着普通摆线的路径滚过后所 用时间最短.从啮合原理的角度来看,摆线转子泵属于摆线针齿内 啮合转动.传动中内齿轮(即外转子)的轮齿齿廓(即针齿)是以d 为直径的圆弧,小齿轮(即内转子)的轮齿齿廓是圆弧的共轭曲线, 即圆弧中的轨迹n(通常为整条的短幅外摆线)的等距曲线口. 1-2内转子的齿廓曲线的形成 摆线齿轮内转子的齿廓形线是由短幅外摆线而来的,如图l 所示,当滚圆由轴上位置以逆时针方向沿半径为的导圆滚动 周长到O,L位置时,该圆内距Dr为e的动点E则画出了一拱短幅 摆线,此摆线即为内转子理论轮廓线,其幅高h=2e.沿短幅外摆线 上取若干点为圆心,并以n为半径画若干圆,这些圆的内侧的包络 线即是内转子的一个齿廓,即为内转子实际廓线,该廓线称为短幅 外摆线圆内等距线. 内 际 迹圆;/ 图1摆线齿廓的形成 1.3内转子零件加工主要技术参数 内转子齿数=6,外转子齿数7,创成半径R=27,偏心距 e=2.8,齿形元半径n=9.5.技术参数为表面渗碳深度0.9～1.2nlin, 淬火硬度HRC58—62;曲面母线对粗糙度0.2端面的不垂直度允差 0.005m/n,对619o0的不平行度允差0.O1mill;22尺寸与外转子 118 配制,比外转子小0.002~0.004min;齿形按坐标点仿制,并与配对 的外转子对研,两凸点的间隙为0.0540.07mm;齿的等分允差± 4,周节累积误差小于6;齿面对~19o0ot,的径向跳动允差0.02 1Tlln~端面的平面度允差0.021TI1TI;材料为20CrMo低碳合金钢.内 转子如图2所示. A—A 图2内转子零件结构图 2内转子的工艺装备设计 根据摆线转子泵的啮合性质和内转子曲线的性质,对内转子 摆线的磨削方法采用范成法磨削.如图3所示,电机2(N=800W, n=l380r/min)经皮带轮(96/86)传动两级涡轮付(1/30×1/30)带 动偏心套筒9转动,电机2转动偏心套筒9的转速为1380× 96/86X1/30X1/3o=1.7l1r/min,偏心套筒内孔偏心距为2.8[nin, 偏心套内装与之精密配合的心轴4,心轴左端固装内转子5,其齿 形为短幅外摆线的等距线,齿数=6,并与定子针齿l3相啮合,因 为该定子不受体积限制,所以针齿l6为l9+0.n,03:)mm圆柱镶于 壳体8上,成为定子,其齿数7,心轴右端固定安装对刀样块 1O,工件l4用螺母固定在心轴4上.当电机2带动偏心套9转动 时,如偏心套筒转动方向为顺时针,转速为nG=1.711r/min,则心 轴4的轴心线将以2.偏心距为半径,绕0圆心也以转速 nG=1.711r/min公转,转向亦为顺时针方向转动,心轴左端固联的 内转子5,也随心轴4作公转,同时内转子5又与定子针齿13相 啮合,受定子针齿的反作用,使内转子与心轴4又绕其自身轴线 0,以nZ转速逆时针自转,因为z.=l,每当偏心套筒9转一周 时,内转子5就向相反方向转过一个齿,当偏心套转zl转时,内转 子5将反转一周