两齿轮型渐开线外齿电机

创建于05.16

(1) 两个齿轮型渐开线外齿轮电机

① 固定间隙渐开线外齿轮电机图 f 显示了固定间隙渐开线外齿轮电机的结构。齿轮两侧的侧板由高质量的碳钢 08F 制成，表面烧结有 0.5-0.7mm 厚的磷青铜。侧板仅具有耐磨性，没有端间隙补偿功能。固定间隙可以减少摩擦扭矩并改善起动性能，但容积效率较低。中国制造的 Cm-f 齿轮电机就是这种结构。其额定压力为 14MPa，排量为 11-40ml / R，扭矩为 20-70n · m，转速为 1900-2400r / min。

② 具有自动轴向间隙补偿的渐开线外齿轮电机，图g显示了具有自动轴向间隙补偿的渐开线外齿轮电机的结构。密封环1-4布置在轴套9和10的外端，中央密封环1环绕两个轴承孔，形成一个中间收缩的“8”形区域A1。由于区域A1通过两个轴承与油排出孔14相连，区域A1的压力等于油泄漏腔的压力。侧密封环2和3对称地布置在密封环1的两侧（密封环2和3的长度直接与密封环1接触），分别形成菱形区域A2和A3。A2通过通道5与油入口腔6相通，A3通过通道8与油回流腔7相通。外密封环4也呈菱形，环绕密封环1、2和3（密封环4上有两个长度，分别与密封环2和3直接接触）。由于密封环2和3的两侧分别与密封环1和4直接接触，在密封环4的周围形成了两个区域A4和A5。由于泄漏和油泄漏，A4和A5中的压力与高压腔的压力非常接近。密封环4夹在壳体12和前盖11（后盖13）之间，密封环1夹在轴套和前盖（后盖）之间，靠近密封环4的密封环2和3的部分保持在壳体和前盖（后盖）之间。所有密封环都嵌入在前盖（后盖）的凹槽中。相互靠近的部分可以直接接触，以简化加工和装配过程，降低成本。

③ 图 h 和图 I 显示了具有自动补偿轴向和径向间隙的齿轮电机的结构以及齿轮上的力。电机的外壳 9 由无缝钢管制成。齿轮 1 和 11 的齿尖与外壳不接触，而是直接暴露在高压油中。它们仅在低压区域附近的小范围内（两个齿）与径向间隙密封块接触。径向间隙密封块可以自动补偿径向间隙。当电机反向旋转时，径向间隙密封块发挥相同的作用。电机的浮动套筒 8 和 12（也用作针滚子轴承座）可用于轴向间隙的压力补偿。O 型圈的功能是将低压区域限制在轴向方向上的一个非常小的范围内，并限制轴套背面的压力表面，以实现轴套的压力平衡。当电机反向旋转时，O 型圈密封发挥相同的作用。

当电机未投入运行时，径向密封块2和2'分别在弹簧板3和3'的作用下靠近齿轮（图h）。当高压油从右侧（图I）输送到齿轮电机时，密封块2在内部高压油的作用下与齿轮脱离接触。此时，只有低压腔中的密封块2'发挥密封作用。除了低压腔和密封块2'与齿轮之间的过渡区外，密封块2和2'的其余部分及齿轮的外部很快在高压液体的作用下。此时，密封块2的内外侧都在高压液体的作用下（图J），因此作用在密封块2上的液压压力实际上是平衡的。尽管外侧有弹簧板的作用，但由于弹簧力非常微弱，作用在齿轮上的紧固力非常小。相反，由于高压油在密封块2'外侧的作用，压紧力大于反向推力（反向推力等于过渡区的液压压力与低压腔的液压压力之和）。密封块2'紧密接触齿轮，保持最佳径向间隙。压力差越大，密封块的密封功能就越可靠。在进出口之间的压力差△p形成的液压扭矩的作用下，两齿轮拖动负载朝图I所示方向旋转。当电机反转时，电机的左侧是高压腔，右侧是低压腔。密封块2'失去其密封功能。在液压压力的作用下，密封块2紧密接触靠近低压腔的齿轮齿，密封低压区域，并形成过渡区域，以确保电机在反向旋转时的性能与正向旋转完全相同。

电动机具有以下结构特征。

a. 由于电机中齿轮数量较多，径向间隙密封块与齿轮之间仅有两个齿接触，过渡区非常小（仅一个齿到齿），且过渡区的弧长尽可能接近节点，因此低压区的角口被限制在一个非常小的范围内，O型圈用于限制和密封密封块、轴套与前盖（后盖）之间，而其余的环是封闭的。因此，轴套与齿轮之间的摩擦面可以设计得非常小（轴套被切割，见图h）。通过这种方式，在轴向和径向方向上，摩擦面减小，机械效率和输出扭矩得到提高，启动性能得到改善。

b. 因为齿轮的大部分周长处于高压状态（图 I），齿轮轴承的径向载荷大大减少，因此轴承的摩擦力矩大大降低，输出力矩增加，启动压差 △ P 减小。启动特性得到改善，轴承和电机的使用寿命延长。

c. 无孔的无缝钢管壳可用于电机。内部不仅无需加工，而且圆形钢管具有良好的承载能力，不易变形，从而可以提高电机的工作压力。

d. 连接前盖、后盖和外壳的螺栓 6 (图 h) 穿过外壳内部。

E. 除了齿轮两侧的滚针轴承外，输出轴的轴端还安装了滚动轴承，因此输出轴端可以承受一定的径向力，从而提高了齿轮电机的适应性。

f. 一般齿轮电机的间隙由多种因素决定，例如齿轮轴、轴套、轴承间隙和壳体孔的制造精度，以及中心距离的安装误差等。具有径向间隙密封块的齿轮电机克服了上述缺点。由于径向间隙密封块浮动在壳体中，并通过油压压在浮动轴套（图 I）和齿轮外圈上，因此齿轮顶部的间隙仅由齿轮顶部浮动轴套与针滚子轴承之间的间隙决定，这相对容易控制。通过这种方式，可以获得最佳的间隙值。当密封块磨损时，可以在油压作用下自动补偿，从而实现更高的容积效率，并相应提高起动扭矩和低速性能。

g. 电机低压腔的径向间隙密封块在受力后变形。通过这种方式，在高压下实现了更好的密封效果，并且可以获得少量的径向补偿，而浮动轴套可以实现轴向补偿，因此可以用于更高的压力。

h. 电机的齿轮齿有直齿和斜齿。斜齿采用2°39'的螺旋角，改善了运行稳定性并降低了噪音。

齿轮电机的额定工作压力为17Mpa，容积效率可达到95%。

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