26.9993726536723,3.99952941337731 26.9999992644364,3.9999994483272 26.9993122224065,3.99948407440271 27.799209037287,4.59962162992141 27.799209037287,4.59962162992141 27.855772750122,4.64461672347924 27.9097001909615,4.69273993179355 27.9608186041845,4.74383709300159 28.0089642328413,4.79774451823409 28.0539828432459,4.85428951598976 28.0957302190612,4.9132909453495 28.1340726232932,4.97455979625819 28.1688872267151,5.03789979501512 28.2000625013492,5.1031080330334 28.227498577744,5.16997561685407 28.251107564905,5.23828833733269 28.2708138318514,5.30782735585463 28.286554249899,5.37836990538073 28.2982783948918,5.44969000407769 28.3059487087347,5.52155917924694 28.3095406197104,5.59374719923294 28.3090426211945,5.66602281096632 28.3044563085165,5.73815448077908 28.2957963738495,5.80991113611864 28.283090559144,5.8810629057848 28.283090559144,5.8810629057848
28.1479847218001,6.49700458518005 27.9994667439282,7.10985052825997 27.8376073923706,7.71930872207969 27.6624837909564,8.32508876791185 27.4741793837539,8.92690201961768
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3.3摆线齿轮齿形绘制、圆弧齿圈的齿形绘制如图4所示
图4 摆线齿轮
3.4摆线齿轮啮合状态图绘制如图5所示
图5 摆线齿轮啮合状态
3.5摆线泵的排量分析计算
摆线泵运转时,摆线齿轮1与圆弧齿圈2的最大齿间容积与最小齿间容积之差是对液体工质的压缩量,即摆线泵的每齿排量。设摆线啮合副的齿宽为b,齿间最大的空间的截面积为Smax与最小空间的截面积Smin,则摆线齿轮1回转一周时的排量q为
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q?(Smax?Smin)bz1/106 (1)
若摆线齿轮1的转速为n1=1000 r/min,则可求得摆线泵的理论流量为 Q?(Smax?Smin)bz1n1/106 (2)
齿间最大的空间的截面和与最小空间的截面如6所示,a为最大截面,b为最小截面。由于摆线齿轮的齿廓是根据上述计算方法求得的离散坐
a b 图6摆线齿轮啮合的齿间容积计算图
标点绘制的,直接用解析法求解齿间空间的面积有一定的难度,为此可用以下3种方法求得齿间空间的面积:
(1)在AutoCAD环境下,将包围齿间空间的封闭线条设置成“块”,然后在“块”的属性中查得面积值。
(2)用网格法进行数值计算 根据例题给定的参数设计的摆线泵的齿间空间网格图如图7和图8所示,每方形小格的面积为0.1mm2(边长为0.316228)。根据网格图,可求得最大齿间空间面积和最小齿间空间面积分别为
Smax?91.22 mm2 Smin?8.63 mm2
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计算面积时,位于图形边缘区域的非完整的网格面积可用目测估算的方法累计。
图7最大齿间空间网格图 每小格0.1mm2
图8最小齿间空间网格图 每小格0.1mm2
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例题中摆线啮合副的齿宽为6 mm,根据公式(1)求得摆线齿轮每转排量为
q?(91.22?8.63)7.5*9/106?5.58mL/r
设摆线泵的转速为1000r/min,则理论流量为
Q?qn1/106?5.58*1000/106=5.58L/min(合334.8升/小时)。
(3)按齿廓坐标进行数值计算 根据给定的参数,经分析设计求得的的摆线的啮合副的齿廓坐标,计算精确的排量。
由于摆线泵机构的构件之间必然存在间隙而导致液体工质的渗漏,因此液体工质的实际输送速率必须计及泵的容积效率η。容积效率η值取决于摆线泵的工作压力和制造精度。标定容积效率的有效措施是对摆线泵样机的实际输送速率进测定,在不同的工作压力下测定实际时流量Q'即可求得容积效率
η=Q'/Q 。
4.渐开线行星减速传动机构设计
驱动电机的转速与功率成正比,因此为了选用较小外形尺寸的驱动电机,拟采用具有高转速的单相串激交流电动机,电机转速为约为6000~8000 r/min。摆线泵的摆线啮合副的工作转速约为1000~1200 r/min。因此需要引入一级渐开线行星减速传动机构,如图9所示,其中输入级是中心齿轮1与电机轴联接,行星齿轮2安装在行星架H上,内齿轮3与摆线泵壳体固定联接。经一级减速后的回转运动由行星架H输出,驱动摆线啮合副的摆线轮回转。
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