Планетарно-роторный гидромотор

(19) КЦ (11) (Б 1) Р 1 102 Комитет Российской федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;а еК ПАТЕНТУ(71) Запорожское научно-производственное объединение по созданию и производству машин дляподготовки органических удобрений(73) Ерасов Федор Никифорович(7) Использование: в гидроприводах машин в качестве силового органа Сущность изобретения:внугри корпуса с внутренним зубчатым венцом зксцентрично расположен ротор с двумя зубчатыми венцами - наружным, сопряженным с внутренним венцом корпуса зубья которого выполнены звольвентного профиля и внутренним, сопряженным с шестерней установленной на валу, зубья которых образуют камеры переменного объема Зацепление внешней звольвентной зубчатой пары выполнено коррегированным непопюсным Контакт зубьев ротора с зубьями корпуса осуществляется в зоне уменьшающегося рабочего объема камер переменного объема. Сила трения при скольжении профилей звольвентных зубьев направлена от цент 1)а ротора 1 ил.Изобретение относится к области машиностроения, в частности к планетарнороторным гидромоторам, и может быть использовано в гидроприводах машин в качестве силового органа.Известны планетарно-роторные гидромоторы ОМЯ, ОМТ, ОМУ фирмы "Дэнфосс", которые содержат зубчатую пару внутреннего зацепления, образующую рабочие камеры переменного обьема, распределительное устройство с вращающимся золотником.Недостатком известных гидромоторовявляется то, что передача движения от внутренней шестерни(ротора) на вал и золотник осуществляется посредством зубчатых карданов, подобно зубчатым муфтам, что значительно снижает механический КПД и увеличивает осевые размеры гидромашины.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является планетарно-роторный гидромотор с компланарным расположением двух зубчатых пар. в котором отсутствуют зубчатые кардэны. Гидро- мотор содержит ротор, эксцентрично расположенный внутри корпуса и выполненный с двумя зубчатыми венцами - внутренним и внешним, входящими в зацепление соответственно с неподвижным венцом корпуса и венцом шестерни вала, Причем зубья внутренней зубчатой пары образуют камеры переменного обьема, зубья внешнего зубчатого венца этой пары выполнены вставными в виде роликов. Внешняя зубчатая пара является передаточной парой, зубья которой имеют эвольвентный профиль. Разность чисел зубьев внешней зубчатой пары обычно не превышает двух- трех зубьев.В известных гидромоторах с целью устранения интерференции вершин эвольвентных зубьев при взаимном обкэтывании зацепление обычно выполняется полюсным с увеличенным углом зацепления до 30.Недостатком известного планетарнороторного гидромотора, в котором эвольвентное зацепление выполнено с увеличенным углом зацепления, равным 30 О, и линия зацепления пересекает линию центров, является то, что в этом зацеплении , возникают значительные радиальные силы, действующие на ротор вдоль линии центров, направленных к центру ротора.,Ротор в этом случае с большим усилием действует через ролики на зубья вала в контакте при их вершинах, Такое полюсное зацепление внешней пары создает большие механические потери в зацеплении внутренней пары,5 10 15 20 25 1 30 35 40 45 50 55 так как в этом случае радиальная составляющая от окружного усилия составляет 0,5 РО окружного усилия,Целью изобретения является повышение КПД планетарно-роторного гидромотора за счет снижения механических потерь.Указанная цель достигается тем, что в планетарно-роторном гидромоторе, содержащем две зубчатые пары с комплвнарным их расположением, внешняя передаточная пара выполнена с корригированныйи зубьями так, что контактирование эвольвентных зубьев ротора с зубьями статора осуществляется не на линии центров и вне полюса, а несколько в стороне от линии центров. Зона контакта расположена от линии центров на два-три зуба в стороне, причем сила трения, возникающая в контакте зубьев, в этом случае стремится не прижать ротор к зубьям шестерни вала, а отжать ротор от зубьев вала, что разгружает зубья внутренней пары, контактирующие их вершинами.Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с наиболее близким показал, что предлагаемое техническое решение имеет существенные отличительные признаки, заключающиеся в том, что зацеп ление выполнено неполюсным так, что зубья, находящиеся в плоскости центров, не контактируют, сила трения в эвольвентном зацеплении, действующая на ротор, разгружает зацепление в контакте роликов с вершинами зубьев вала, таким образом осуществляется снижение механических потерь в зацеплении и соответственно повышается КПД гидромотора. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна",Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет повысить энергетические параметры планетарно-роторного гидромотора за счет изменения положения зоны контакта в эвольвентном зацеплении, которое выполняется неполюсным корригированным, полюс зацепления находится вне ротора, что обеспечивает постоянное направление сил трения, действующих в зацеплении ротора, в направлении от центра ротора, что снижает механические потери в зацеплении внутренней пары в кбнтакте роликов с ротором и зубьями вала,Следовательно, есть разница в эффекте от использования заявляемого технического решения и прототипа, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект",По совокупности существенных отличительных признаков проведен поиск извест2005196 В=Роли а-асов а,ных в науке и технике решений, известныхтехнических решений не выявлено, Следовательно, заявляемое техническое решениесоответствует критерию "существенные отличия", обеспечивающему достижение положительного эффекта.На чертеже изображено зацепление впланетарно-роторном гидромоторе, который содержит ротор 1, эксцентрично установленный внутри корпуса 2 ивыполненный с двумя зубчатыми венцами -внутренним 3 и внешним 4, входящими взацепление соответственно с неподвижнымзубчатым венцом 5 корпуса 2 и с "убьями 6шестерни 7 зала 8. При давлении жидкостив рабочих камерах 9, 10, 11, 12 ротор 1зубьями внутреннего венца 3 контактируетс зубьями 6 шестерни 7 вала 8 и зубьями а,б внешнего венца 4 ротора 1 с зубьями в,г 20неподвижного венца 5 корпуса 2,Контакт эвольвентных зубьев осуществляется по линии й на участке це, удаленномот полюса Р 2,На чертеже показаны окружное усилие 25АРо, нормальное усилие Р, радиальное усилие Р 2 и сила трения Г. Угол азацепленияне превышает 20 О.Результирующее усилие, с которым ротор прижимается к зубьям шестерни вала,можно определить из условия Формула изобретенияПЛДНЕТАРНО-РОТОРНЫй ГИДРОО- З 5 ТОР, содержащий корпус с внутренним зубчатым венцом и эксцентрично расположенный внутри корпуса ротор с двумя зубчатыми, венцами - наружным, сопряженным с внутренним зубчатым венцом корпуса, зубья которого выполнены эвольвентного профиля, и внутренним, сопряженным с шестерней, установленнйй на валу, зубья которых образуют камЪды 45 переменного объема, отличающийся тем,Из этого условия и чертежа видно, что сила трения разгружает зацепление внутренней пары на участках, наиболее удаленных от полюса зацепления Ръ Это позволяет значительно уменьшить силы трения .в контакте роликов с ротором и с зубь,ми вала и соответственно снизить механические потери в зацеплении внутренней зубчатой пары.Экспериментально установлено, что в гидромоторах, в которых эвольвентное зацепление выполнено неполюсным, т,е. полюс Рг не находится на участке зацепляющихся зубьев, развиваемый крутящий момент при равных параметрах значительно выше, чем в гидромоторе, в котором эвольвентное зацепление выполнено нулевым. т.е, полюс находится на участке линии зацепления.Технико-экономический эффект заключается в повышении КПД и долговечности гидро мотора.(56) Патент США та 3627454. кп. 6 61 С1/02, опублик. 1971. что, с целью повышения КПД и долговечности гидромотора путем снижения механических потерь в зацеплении внутренней зубчатой пары, зацепление внешней эвольвентной зубчатой пары выполнено корриглрованным неполюсным, при этом контакт зубьев ротора с зубьями корпуса осуществляется в зоне уменьшающегося рабочего объема камер переменного объема, а сила трения при скольжении пр)рфилей эвольвентных зубьев направлена от центра ротора.2005196 оставитель Ф.Ерас ехред М,Моргентал Редактор Н.Цалихина ректор М.Шарош Зэк Тираж Подписное НПО "ПоИск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10