Двигатель с внешним зубчатым колесом типа инволюта двухступенчатого типа

(1) Двигатель с двумя шестернями типа инволюта

① Фиксированный зазор инволютный внешний зубчатый мотор. Рисунок f показывает структуру фиксированного зазора инволютного внешнего зубчатого мотора. Боковые пластины с обеих сторон зубчатого колеса изготовлены из высококачественной углеродной стали 08F с фосфорной бронзой толщиной 0,5-0,7 мм, спеченной на поверхности. Боковая пластина только износостойкая и не имеет функции компенсации конечного зазора. Фиксированный зазор может уменьшить крутящий момент трения и улучшить стартовые характеристики, но объемный КПД низкий. Мотор-редуктор Cm-f, произведенный в Китае, имеет такую структуру. Его номинальное давление составляет 14 МПа, объемный расход - 11-40 мл / R, крутящий момент - 20-70 Н·м, а скорость - 1900-2400 об / мин.

② Инволютный внешний зубчатый мотор с автоматической компенсацией осевого зазора. На рисунке g показана структура инволютного внешнего зубчатого мотора с автоматической компенсацией осевого зазора. Уплотнительные кольца 1-4 расположены на наружных концах втулок 9 и 10, а центральное уплотнительное кольцо 1 окружает два отверстия под подшипники, образуя область "8" A1 с сужением посередине. Поскольку область A1 соединена с отверстием для слива масла 14 через два подшипника, давление в области A1 равно давлению в камере утечки масла. Боковые уплотнительные кольца 2 и 3 симметрично расположены по обе стороны от уплотнительного кольца 1 (уплотнительные кольца 2 и 3 имеют длину, которая непосредственно контактирует с уплотнительным кольцом 1), образуя соответственно ромбовидные области A2 и A3. A2 соединена с камерой входа масла 6 через канал 5, а A3 соединена с камерой возврата масла 7 через канал 8. Внешнее уплотнительное кольцо 4 также расположено в ромбовидной форме, окружая уплотнительные кольца 1, 2 и 3 (на уплотнительном кольце 4 есть две длины, которые непосредственно контактируют с уплотнительными кольцами 2 и 3 соответственно). Поскольку обе стороны уплотнительных колец 2 и 3 непосредственно контактируют с уплотнительными кольцами 1 и 4 соответственно, в окружном кольце уплотнительного кольца 4 образуются две области A4 и A5. Из-за утечек и утечки масла давление в A4 и A5 очень близко к давлению в камере высокого давления. Уплотнительное кольцо 4 зажато между корпусом 12 и передней крышкой 11 (задней крышкой 13), уплотнительное кольцо 1 зажато между втулкой и передней крышкой (задней крышкой), а части уплотнительных колец 2 и 3, близкие к уплотнительному кольцу 4, находятся между корпусом и передней крышкой (задней крышкой). Все уплотнительные кольца встроены в пазы передней крышки (задней крышки). Части, находящиеся близко друг к другу, могут непосредственно контактировать, чтобы упростить процесс обработки и сборки и снизить затраты.

③ Рисунок h и рисунок I показывают структуру редуктора с автоматической компенсацией как осевого, так и радиального зазора и силой на зубчатом колесе. Оболочка 9 мотора изготовлена из бесшовной стальной трубы. Концы зубьев шестерен 1 и 11 не соприкасаются с оболочкой, а непосредственно подвергаются воздействию высоконапорного масла. Они соприкасаются только с радиальным зазором уплотнительным блоком в небольшом диапазоне (два зуба) рядом с областью низкого давления. Радиальный зазор уплотнительный блок может автоматически компенсировать радиальный зазор. Когда мотор вращается в противоположном направлении, радиальный зазор уплотнительный блок выполняет ту же роль. Плавающая втулка мотора 8 и 12 (также используемая как опорное место игольчатого подшипника) может использоваться для компенсации давления осевого зазора. Функция O-образного кольца заключается в том, чтобы ограничить область низкого давления в очень небольшом диапазоне в осевом направлении, а также ограничить давление на поверхности сзади втулки вала для достижения давления баланса втулки вала. Когда мотор вращается в противоположном направлении, уплотнение O-образного кольца выполняет ту же роль.

Когда мотор не был введен в эксплуатацию, радиальный уплотнитель 2 и 2' соответственно близки к шестерне под действием пружинных пластин 3 и 3' (Рис. h). Когда высоконапорное масло подается в мотор-редуктор с правой стороны (Рис. I), уплотнительный блок 2 выходит из контакта с шестерней под действием высоконапорного масла внутри. В это время только уплотнительный блок 2' в камере низкого давления выполняет уплотнительную функцию. Кроме камеры низкого давления и переходной зоны между уплотнительным блоком 2' и шестерней, остальная часть шестерни и внешняя сторона уплотнительных блоков 2 и 2' вскоре оказываются под действием высоконапорной жидкости. В это время внутренняя и внешняя стороны уплотнительного блока 2 находятся под действием высоконапорной жидкости (Рис. J), поэтому гидравлическое давление, действующее на уплотнительный блок 2, на самом деле сбалансировано. Хотя на внешней стороне действует пружинная пластина, поскольку сила пружины очень слабая, сила сжатия на шестерне очень мала. Напротив, из-за действия высоконапорного масла на внешней стороне уплотнительного блока 2' сила давления больше, чем обратная тяга (обратная тяга равна сумме гидравлического давления в переходной зоне и гидравлического давления в камере низкого давления). Уплотнительный блок 2' плотно контактирует с шестерней и поддерживает наилучший радиальный зазор. Чем больше разница давления, тем надежнее уплотнительная функция уплотнительного блока. Под действием гидравлического момента, образованного разницей давления △ p между входом и выходом, две шестерни тянут нагрузку, вращаясь в направлении, показанном на Рис. I. Когда мотор работает в обратном направлении, левая сторона мотора является камерой высокого давления, а правая сторона - камерой низкого давления. Уплотнительный блок 2 теряет свою уплотнительную функцию. Под действием гидравлического давления уплотнительный блок 2 плотно контактирует с зубьями шестерни рядом с камерой низкого давления, запечатывает область низкого давления и образует переходную зону, чтобы обеспечить, что характеристики мотора при обратном вращении точно такие же, как и при прямом вращении.

Двигатель имеет следующие структурные особенности.

a. Из-за большого количества зубьев в моторе между радиальным зазором уплотнительного блока и шестерней контактируют только два зуба, а переходная зона очень мала (только один зуб к зубу), и длина дуги переходной зоны максимально приближена к узлу, поэтому уголок низкого давления ограничен очень маленьким диапазоном, и O-образное кольцо используется для ограничения и уплотнения между уплотнительным блоком, втулкой вала и передней крышкой (задней крышкой), в то время как остальная часть кольца закрыта. Таким образом, поверхность трения между втулкой вала и шестерней может быть спроектирована очень маленькой (втулка вала вырезана, см. рис. h). Таким образом, в осевом и радиальном направлениях поверхность трения уменьшается, механическая эффективность и выходной крутящий момент улучшаются, а стартовые характеристики улучшаются.

b. Поскольку большая часть окружности шестерни находится под высоким давлением (Рис. I), радиальная нагрузка подшипника шестерни значительно уменьшается, поэтому крутящий момент трения подшипника значительно снижается, выходной крутящий момент увеличивается, а начальная разница давления △ P уменьшается. Улучшаются стартовые характеристики, и увеличивается срок службы подшипника и мотора.

c. Бесшовная стальная трубка без отверстий может быть использована для мотора. Не только внутренняя часть не требует обработки, но и круглая стальная труба обладает хорошей прочностью и не деформируется, что может повысить рабочее давление мотора.

d. Болт 6 (Рис. h), соединяющий переднюю крышку, заднюю крышку и корпус, проходит через внутреннюю часть корпуса.

E. В дополнение к игольчатым подшипникам с обеих сторон шестерни, роликовые подшипники также установлены на конце выходного вала, так что конец выходного вала может выдерживать определенные радиальные нагрузки, что улучшает адаптивность редуктора.

f. Зазор между шестернями общего редуктора определяется многими факторами, такими как точность изготовления вала шестерни, втулки вала, зазор подшипника и отверстия корпуса, а также ошибка установки центра расстояния и т.д. Редуктор с радиальным зазором уплотнительного блока преодолевает вышеупомянутые недостатки. Поскольку радиальный зазор уплотнительного блока плавает в корпусе и прижимается к плавающей втулке вала (Рис. I) и внешнему кругу шестерни под давлением масла, зазор на вершине шестерни определяется только зазором между плавающей втулкой вала на вершине шестерни и игольчатым подшипником, что относительно легко контролировать. Таким образом, можно получить наилучшее значение зазора. Когда уплотнительный блок изнашивается, он может автоматически компенсироваться под действием давления масла, что позволяет достичь более высокой объемной эффективности и соответственно улучшить пусковой момент и характеристики на низкой скорости.

g. Радиальный зазор уплотнительного блока низкого давления полости мотора деформируется после приложения силы. Таким образом, достигается лучший эффект уплотнения при высоком давлении, и можно получить небольшое количество радиальной компенсации, в то время как плавающая втулка вала может реализовать осевую компенсацию, что позволяет использовать ее при более высоком давлении.

h. Зубья шестерни мотора - это прямые зубья и спиральные зубья. Спиральные зубья имеют угол спирали 2 ° 39 ', что улучшает стабильность работы и снижает уровень шума.

Номинальное рабочее давление редукторного мотора составляет 17 МПа, а объемный КПД может достигать 95%.