PL218888B1

PL218888B1 - Satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej

Info

Publication number: PL218888B1
Application number: PL401821A
Authority: PL
Inventors: Paweł Śliwiński; Piotr Patrosz
Original assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL401821A1

Abstract

Rozwiązanie dotyczy satelitowego mechanizmu roboczego hydraulicznej maszyny wyporowej składającej się z wirnika (WR) ukształtowanego na okręgu o promieniu R1, zębów oraz obwiedni (OB) dopasowanej do zarysu zębów satelitów (ST), który charakteryzuje się tym, że garby wirnika (WR) w obszarach wierzchołkowych ukształtowane są z łuków o promieniu zawartym w przedziale <0,14 R1; 1,0 R1>. Minima wklęśnięć zawarte są w przedziale Wmin. ≤0; 0,30 R1> a maksima wypukłości zawarte są w przedziale Umax ≤ =0; 0,30 R1>. Zarys zębów satelitów (ST) w obszarze przyporu jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy przechodzi w linię łukową o promieniu R6, a następnie w linię łukową o promieniu R7, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6, która przechodzi w linię ewolwentową w obszarze przyporu. W obszarze wierzchołka linia ta przechodzi w linię łukową o promieniu R6, a następnie w linię łukową o promieniu R7, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6. Wysokość stopy zęba jest co najwyżej równa wysokości głowy zęba. W innym wynalazku zarys zębów satelitów (ST) w obszarze przyporu jest linią ewolwentową, po czym w obszarze podstawy linia ewolwentowa przechodzi w linię łukową o promieniu R8, a następnie w obszarze przyporu przechodzi w linię ewolwentową, która w obszarze wierzchołka przechodzi w linię łukową o promieniu R8.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej.

Znane są z polskiego opisu patentowego PL 137642 satelitowe mechanizmy robocze, które składają się z sześciogarbnej obwodnicy, czterogarbnego wirnika i dziesięciu satelitów. W znanych satelitowych mechanizmach roboczych hydraulicznej maszyny wyporowej, zarys zębów mechanizmu roboczego jest ewolwentowy lub kołowo-łukowy. Garby obwodnicy we wrębach stanowią łuk o określonym promieniu i garby obwodnicy na wzniosach również stanowią łuk o określonym promieniu.

Niedogodnością znanych mechanizmów roboczych jest niekorzystne podcinanie zębów satelity podczas pracy oraz duże luzy międzyzębne i wierzchołkowe, co obniża wytrzymałość zębów mechanizmu oraz sprawność przetwarzania energii.

Niedogodności te wynikają z występowania niekorzystnych powierzchniowych zużyć zębów, które spowodowane są małymi promieniami zarysu zębów w obrębie ich współpracy oraz niekorzystnie małą liczbą przyporu zwłaszcza w obszarze schodzenia satelity z garbu obwodnicy.

Satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej składającej się z wirnika, który ukształtowany jest na okręgu o promieniu R1, zębów oraz obwiedni charakteryzuje się według wynalazku tym, garby wirnika w obszarach wierzchołkowych ukształtowane są z łuków o promieniu zawartym w przedziale <0,14 R1; 1,0 R1>, zaś minima wklęśnięć zawarte są w przedziale <0; 0,30 R1>, a maksima wypukłości zawarte są w przedziale <0; 0,30 R1>. Zarys zębów satelitów w obszarze przyporu jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy przechodzi w linię łukową o promieniu R6, a następnie w linię łukową o promieniu R7, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6, która przechodzi w linię ewolwentową w obszarze przyporu, a w obszarze wierzchołka przechodzi w linię łukową o promieniu R6, a następnie w linię łukową o promieniu R7, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6. Wysokość stopy HS1 zęba jest co najwyżej równa wysokości głowy HG1 zęba, przy czym poszczególne wymiary geometryczne spełniają następujące zależności:

R7 = (R5; + «>),

R6 = (0,10 - 0,40)m,

R5 = (0,60- 1,00)m,

HS1 = (0,65 - 0,75)m,

HG1 = (0,65 - 0,75)m, gdzie: m - oznacza moduł koła zębatego,

R5 - promień zewnętrznego okręgu

W innym wynalazku wirnik zbudowany jest tak samo jak w pierwszym wynalazku, natomiast zarys zębów satelitów w obszarze przyporu jest linią ewolwentową, po czym w obszarze podstawy linia ewolwentowa przechodzi w linię łukową o promieniu R8, a następnie w obszarze przyporu przechodzi w linię ewolwentową, która w obszarze wierzchołka przechodzi w linię łukową o promieniu R8. Wysokość stopy HS2 zęba jest co najwyżej równa wysokości głowy HG2 zęba, przy czym poszczególne wymiary geometryczne spełniają następujące zależności:

R8 = (0,65 - 0,72)m,

HS2 = (0,30 - 1,20)m,

HG2 = (0,30 - 1,20)m, gdzie: m - oznacza moduł koła zębatego.

Wynalazek charakteryzuje się dużą wytrzymałością zębów mechanizmu oraz znaczną sprawnością przetwarzania energii.

Przedmiot wynalazku został przybliżony w przykładzie wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny schemat budowy satelitowego mechanizmu roboczego hydraulicznej maszyny wyporowej, natomiast fig. 2 - fig. 6 przedstawiają budowę wirnika satelitowego mechanizmu roboczego hydraulicznej maszyny wyporowej, fig. 7 przedstawia zarys zębów satelitów, fig. 8 szczegół A z fig. 7, fig. 9 przedstawia zarys zębów satelitów, fig. 10 szczegół A z fig. 9.

P r z y k ł a d 1

Jak pokazano na fig. 1 satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej składa się z wirnika WR, satelitów ST oraz obwiedni OB dopasowanej do zarysu zębów Z satelitów ST oraz wirnika WR.

Jako pokazano na fig. 2 trójgarbny wirnik WR jest ukształtowany na okręgu K1 o środku O1 i o promieniu R1 = 394 modułu koła zębatego (m). Okrąg K1 przechodzi przez środki O2 okręgów

PL 218 888 B1 o promieniu R2 = 154 m i ogranicza obszary wierzchołkowe N garbów G. Garby G ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami W o minimach Wmin = 64 m leżących na osiach symetrii OS wirnika WR.

Jak pokazano na fig. 7 i fig. 8 satelity ST ukształtowane są na trzech okręgach K3, K4, K5. Wewnętrzny okrąg K3 przechodzi przez minima P podstaw zębów Z. Środkowy okrąg K4 pokrywa się z okręgiem podziałowym zębów Z. Zewnętrzny okrąg K5 przechodzi przez maksima wierzchołków S zębów Z.

Zarys zębów satelitów ST w obszarze przyporu PR jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy PP przechodzi w linię łukową o promieniu R6 = 0,2 m, a następnie w linię łukową o promieniu R7 = 6,73 m, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6 = 0,2 m, która przechodzi w linię ewolwentową w obszarze przyporu PR. W obszarze wierzchołka WK linia ewolwentową przechodzi w linię łukową o promieniu R6 = 0,2 m, a następnie w linię łukową o promieniu R7 = 6,73 m, po czym przechodzi w linię łukową o promieniu R6 = 0,2 m.

Wysokość stopy HS1 = 0,75 m zęba Z i jest większa od wysokości głowy HG1 = 0,71 m zęba Z.

P r z y k ł a d 2

Jako pokazano na fig. 3 czterogarbny wirnik WR jest ukształtowany na okręgu K1 o środku 01 i o promieniu R1 = 394 modułu koła zębatego (m). Okrąg K1 przechodzi przez środki 02 okręgów o promieniu R2 = 154 m i ogranicza obszary wierzchołkowe N garbów G. Garby G ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami W o minimach Wmin = O i pomiędzy wypukłościami U o maksimach Umax = O, leżących na osiach symetrii OS wirnika WR.

Zarys zębów satelitów ST wykonany jest jak w przykładzie 1.

P r z y k ł a d 3

Jako pokazano na fig. 4 czterogarbny wirnik WR jest ukształtowany na okręgu K1 o środku O1 i o promieniu R1 = 394 modułu koła zębatego (m). Okrąg K1 przechodzi przez środki O2 okręgów o promieniu R2 = 154 m i ogranicza obszary wierzchołkowe N garbów G. Garby G ukształtowane są pomiędzy wypukłościami U o maksimach Umax = 41 m leżących na osiach symetrii OS wirnika WR.

Jak pokazano na fig. 9 i fig. 10 satelity ST ukształtowane są na trzech okręgach K3, K4, K5. Wewnętrzny okrąg K3 przechodzi przez minima P podstaw zębów Z. Środkowy okrąg K4 pokrywa się z okręgiem podziałowym zębów Z. Zewnętrzny okrąg K5 przechodzi przez maksima wierzchołków S zębów Z.

Zarys zębów satelitów ST w obszarze przyporu PR jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy przechodzi w linię łukową o promieniu R8 = 0,7 m, a następnie w obszarze przyporu PR przechodzi w linię ewolwentową, która w obszarze wierzchołka WK przechodzi w linię łukową o promieniu R8 = 0,7 m.

Wysokość stopy HS2 = 0,9 m zęba Z i równa jest wysokości głowy HG2 = 0,9 m zęba Z.

P r z y k ł a d 4

Jak pokazano na fig. 1 satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej składa się z wirnika WR, satelitów ST oraz obwiedni OB. Dopasowanej do zarysu zębów Z satelitów ST oraz wirnika WR.

Jako pokazano na fig. 5 czterogarbny wirnik WR jest ukształtowany na okręgu K1 o środku O1 i o promieniu R1 = 394 modułu koła zębatego. Okrąg K1 przechodzi przez środki O2 okręgów o promieniu R2 = 154 m ogranicza obszary wierzchołkowe N garbów G.

Garby G ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami W o minimach Wmin = 35 i, leżących na osiach symetrii OS wirnika WR.

Zarys zębów satelitów ST wykonany jest jak w przykładzie 1.

P r z y k ł a d 5

Jako pokazano na fig. 6 pięciogarbny wirnik WR jest ukształtowany na okręgu K1 o środku O1 i o promieniu R1 = 634 modułu koła zębatego (m). Okrąg K1 przechodzi przez środki O2 okręgów o promieniu R2 = 154 m ogranicza obszary wierzchołkowe N garbów G. Garby G ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami W o minimach Wmin = 44 leżących na osiach symetrii OS wirnika WR.

PL 218 888 B1

Zarys zębów Z satelitów ST zbudowany jest jak opisano w przykładzie 3, z tym, że zarys zębów satelitów ST w obszarze przyporu PR jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy przechodzi w linię łukową o promieniu R8 = 0,8 m, a następnie w obszarze przyporu PR przechodzi w linię ewolwentową, która w obszarze wierzchołka WK przechodzi w linię łukową o promieniu R8 = 0,8 m.

Wysokość stopy HS2 = 0,9 m zęba Z i równa jest HG2 = 0,9 m zęba Z.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej składającej się z wirnika (WR) ukształtowanego na okręgu (K1) o promieniu (R1) przechodzącego przez środki (O1) okręgów o promieniu (R2) ograniczających obszary wierzchołkowe (N) garbów (G), które ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami (W) o minimach leżących na osiach symetrii (OS) wirnika (WR) lub ukształtowane są pomiędzy wypukłościami (U) o minimach leżących na osiach symetrii wirnika (WR), satelitów (ST) ukształtowanych na trzech współśrodkowych okręgach (K3, K4, K5) o promieniach (R3, R4, R5), z których wewnętrzny okrąg (K3) przechodzi przez minima (P) podstaw zębów (Z), środkowy okrąg (K4) pokrywa się z okręgiem podziałowym zębów (Z), zewnętrzny okrąg (K5) przechodzi przez maksima wierzchołków (S) zębów (Z) oraz obwiedni (OB) dopasowanej do zarysu zębów (Z) satelitów (ST) i kształtu wirnika (WR), znamienny tym, że garby (G) wirnika (WR) w obszarach wierzchołkowych (N) ukształtowane są z łuków o promieniu (R2) zawartym w przedziale <0,14 R1; 1,0 R1>, zaś minima wklęśnięć (W) zawarte są w przedziale W_min <0; 0,30 R1>, a maksima wypukłości (U) zawarte są w przedziale U_max <0; 0,30 R1>, zaś zarys zębów satelitów (ST) w obszarze przyporu (PR) jest linią ewolwentową, która w obszarze podstawy (PP) przechodzi w linię łukową o promieniu (R6), a następnie w linię łukową o promieniu (R7), po czym przechodzi w linię łukową o promieniu (R6), która przechodzi w linię ewolwentową w obszarze przyporu (PR), a w obszarze wierzchołka (WK) przechodzi w linię łukową o promieniu (R6), a następnie w linię łukową o promieniu (R7), po czym przechodzi w linię łukową o promieniu (R6), zaś wysokość stopy (HS1) zęba (Z) jest co najwyżej równa wysokości głowy (HG1) zęba (Z), przy czym poszczególne wymiary geometryczne spełniają następujące zależności:

R7 = (R5; + «>),

R6 = (0,10 - 0,40)m,

R5 = (0,60 - 1,00)m,

HS1 = (0,65 - 0,75)m,

HG1 = (0,65 - 0,75)m, gdzie: m - oznacza moduł koła zębatego,

R5 - promień zewnętrznego okręgu K5.
2. Satelitowy mechanizm roboczy hydraulicznej maszyny wyporowej składającej się z wirnika (WR) ukształtowanego na okręgu (K1) o promieniu (R1) przechodzącego przez środki (O1) okręgów o promieniu (R2) ograniczających obszary wierzchołkowe (N) garbów (G), które ukształtowane są pomiędzy wklęśnięciami (W) o minimach leżących na osiach symetrii (OS) wirnika (WR) lub ukształtowane są pomiędzy wypukłościami (U) o minimach leżących na osiach symetrii wirnika (WR), satelitów (ST) ukształtowanych na trzech współśrodkowych okręgach (K3, K4, K5) o promieniach (R3, R4, R5), z których wewnętrzny okrąg (K3) przechodzi przez minima (P) podstaw zębów (Z), środkowy okrąg (K4) pokrywa się z okręgiem podziałowym zębów (Z), zewnętrzny okrąg (K5) przechodzi przez maksima wierzchołków (S) zębów (Z) oraz obwiedni (OB) dopasowanej do zarysu zębów (Z) satelitów (ST) i kształtu wirnika (WR), znamienny tym, że garby (G) wirnika (WR) w obszarach wierzchołkowych (N) ukształtowane są z łuków o promieniu (R2) zawartym w przedziale <0,14 R1; 1,0 R1>, zaś minima wklęśnięć (W) zawarte są w przedziale Wmin <0; 0,30 R1>, a maksima wypukłości (U) zawarte są w przedziale Umax <0; 0,30 R1>, zaś zarys zębów satelitów (ST) w obszarze przyporu (PR) jest linią ewolwentową, po czym w obszarze podstawy (PP) linia ewolwentową przechodzi w linię łukową o promieniu (R8), a następnie w obszarze przyporu (PR) przechodzi w linię ewolwentową, która w obszarze wierzchołka (WK) przechodzi w linię łukową o promieniu (R8), zaś wysokość stopy (HS2) zęba (Z) jest co najwyżej równa wysokości głowy (HG2) zęba (Z), przy czym poszczególne wymiary geometryczne spełniają następujące zależności:

R8 = (0,65 - 0,72)m,

HS2 = (0,30 - 1,20)m,

HG2 = (0,30 - 1,20)m, gdzie: m - oznacza moduł koła zębatego.