油泵内转子的外形曲线与计算机辅助设计VIP专享VIP免费

第21卷第5期2003年10月粉末冶金技术PowderMetallurgyTechnologyVoI．21，No．5Oct．2003油泵内转子的外形曲线与计算机辅助设计马生荣刘振华(连云港东睦江河粉末冶金有限公司，连云港222047)摘要：通过对油泵齿轮内转子理论曲线的分析，探讨利用参数方程与CAD相结合设计内转子的方法，并对几种方法进行比较后认为，利用短幅外摆线参数方程与CAD相结合的方法比全部用参数法速度快、效果好。关键词：内转子；参数方程；外摆线；CADTheoutershapeandCADoftheoilpumpsinnerrotorsMaShengrong，Liuzhenhua(TongrnuoJianghePowderMetallurgyCo．Ltd，Lianyungang222047，China)Abstract：Thispaperintroducedtheshapedesignforpowdermetallurgyinnerrotorsbycomputer．Itsadvantagesareasfollows：shortdesigningcycle，precisiondimensionandbetterefficiency．Keywords：innerrotors；parameterequation；outercycloid；CADl1言对于铁基粉末冶金行业来说，生产数量大，设计与加工难度也较大的产品莫过于内、外转子。在内、外转子中，外转子因是圆弧的组合，从设计到加工都非常容易。内转子因是短幅外摆线的内等距曲线，无论设计还是加工确实存在一定的困难。在缺乏计算机的情况下，要设计加工一套内、外转子，没有十多天的工作是不可能的，就是加工出来也难以达到理想的效果，如间隙掌握不好、油泵压力难以提高、极易卡死等。笔者利用计算机对内转子的齿形与其相关参数方程方面进行了一些探讨，在设计的过程中一改以前利用短幅外摆线等距曲线参数方程的大量数据，然后再把这些数据筛选通过计算机接口输入计算机再制图的习惯，而是利用短幅外摆线的参数方程与CAD相结合的方式直接绘制出内转子的外形，然后再自动编程加工。实践证明，这种方法具有速度快，曲线准确，产品定值与内、外转子的啮合间隙极易调整等特点，齿形设计过程只需5～6min即可完成。2内转子曲线与参数方程解析在图1中，滚动圆(半径为b)在基圆(半径为口)上滚动，滚动圆上的一点所留下的轨迹被称为外摆线，根据解析几何常识，其参数方程为：Iz：(口+6)c一bcos(}皇)t{口，(1)lY=(口+b)sint—bsin()t如果把滚动圆比作一个轴套，其外部的一点沿基圆滚动所留下的轨迹被称为外摆线，轴套同一径向内部一点在滚动的过程中所留下的轨迹就是短幅外摆线，其短幅数值就是轴套的厚度，轴套的内径就是偏心距e，其偏心距等于滚动圆半径减轴套壁厚，，即：e=b一，。根据外摆线方程，可得出如下的短幅外摆线方程：Iz：(口+b)cost一(6一f)cos(垒—)t{c，，(2)lY：(口+b)sint一(6一，)sin()t*马生荣，高工，长期从事粉末冶金产品开发与设计工作，Tel：+86—518—2342155收稿日期：2002—05—28维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com苎笙塑马生荣等：油泵内转子的外形曲线与计算机辅助设计{X，：~X-Xc8X~⋯X+X式(6)与式(7)中的一些数据在不少厂家都被用来作为内转子的外形参数方程。只要分析一下就会发现，这组公式是短幅外摆线内、外等距线的部分方程。从下面的分析可以更加清楚地认识到这一点。以粉末冶金行业中常用的JB／T5964—1991中JZS40406粉末冶金机油泵内转子为例来进行验证。此内转子的参数如下：叶数Z1=4，偏心距g=2．8，创成半径R=23．32，齿形圆半径r=11．27，内转子长径2p1=29．7，内转子短径2p2=18．5，定值L=22．98。在CAD软件上，使用了一个目前功能相当强大的软件，根据以上的K与式(5)，编成如下的参数与等式并作图：step—varl=tstep—sizel=0．05lower—limitl=0upper—limitl=5．4geometry=splineanglesradiansorigin=0，0，0K：：塾二一23．32cost一14cos5tX：—23——．3—2—c—os—t——-=2=．=8=c=os=5—t—-——1—1—．一27~／1+K、／一23．32sint一2．8sin5t一11．27Kr=——————————--·————————————————————————————．—————．．一结果计算机完全按照给出的参数划出了图3的曲线，从图中可以看出，图中的P—R—Q是所需要的短幅外摆线的内等距曲线，而T—s—u却是短幅外摆线的外等距曲线。再将以上的参数和式(7)输人计算机得到图4所示的图形，将式(...