專利名稱：：具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于油泵等的內(nèi)齒輪油泵，更具體地，涉及圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其構(gòu)成為基于將漸開線組合在圓和橢圓的外部轉(zhuǎn)子的凸輪(lobe)形狀，執(zhí)行考慮設計變數(shù)的運動學性分析，可以自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子。特別是，在本發(fā)明中，將通過如上述的具有圓和橢圓及漸開線被組合的齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)制作的轉(zhuǎn)子齒形命名為"SDCHOIDII(商品名)"，其意義表示由(株)SAMHAN開發(fā)的律動性曲線齒形II(SAMHANDYNAMICCHOID11)。
背景技術：
：如眾所周知，油泵是安裝在汽車的發(fā)動機等而被驅(qū)動的發(fā)動機的必要功能部件，將從發(fā)動機提供的機械性能量轉(zhuǎn)換為發(fā)動機油的壓力能量及速度能量，而向發(fā)動機內(nèi)部的各滑動部提供潤滑油以防發(fā)生部件的異常磨損、劃痕等的部件。這種油泵的噪聲比其它泵小，而廣泛使用于發(fā)動機潤滑用的潤滑油的供給源或自動變速器的油壓源。構(gòu)成上述油泵的部件包括電動機、鍵、回轉(zhuǎn)軸密封、軸瓦、凸緣、外部轉(zhuǎn)子、內(nèi)部轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子殼體、0形環(huán)、螺桿等。在上述油泵中，除其它標準產(chǎn)品以外，上述轉(zhuǎn)子殼體根據(jù)油泵的規(guī)格由模鑄進行生產(chǎn)，上述外部轉(zhuǎn)子及內(nèi)部轉(zhuǎn)子由粉末鍛造生產(chǎn)?！?，常用的固定容量型油壓內(nèi)接齒輪泵及電動機使用通過與內(nèi)接齒輪的齒形形態(tài)的結(jié)合生成的直齒輪，或者將圓的曲線變形來使用。具有任意生成的轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒輪油壓泵及電動機由內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，因燒結(jié)產(chǎn)品的制作技術發(fā)達，隨著加工的精密度提高，即使形狀復雜，也容易加工且容易組裝；在兩個齒形之間相對運動較少，因此，即便長期使用，效率的變化較少，吸入性能優(yōu)異。此外，廣泛用作與活塞泵結(jié)合的2聯(lián)泵(串聯(lián)泵)的給予吸入及阻抗的泵；特別是，噪聲小于其它泵，所以廣泛用作發(fā)動機潤滑用的潤滑油的供給源或自動變速器的油壓源。此外，其優(yōu)點在于，與整體體積相比每1轉(zhuǎn)的吐出量比葉輪泵或齒輪泵多。由于這種理由而廣泛用于油壓系統(tǒng)，最近隨著加工技術的發(fā)達，應用性急劇地逐漸擴大是實際情況。因此，與內(nèi)齒輪油壓泵型泵/電動機的轉(zhuǎn)子齒形設計相關地進行了很多研究。Colbourne模擬內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的接觸，求出內(nèi)部轉(zhuǎn)子齒形的坐標，計算了由內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的齒形曲線閉鎖的腔內(nèi)的面積。Sea-gusa等固定內(nèi)部轉(zhuǎn)子并旋轉(zhuǎn)外部轉(zhuǎn)子來求出外部轉(zhuǎn)子相對于齒形即圓弧的中心的軌跡，導出根據(jù)內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的咬合特性來求出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒形的式子。另外，最近Tsay模擬切削過程求出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒形的方法，LeeSeong-Cheol等實施了運轉(zhuǎn)特性的解釋。Mimmi等比較考察了漸開線齒輪泵和凸輪泵的流量和流量脈動值，KimChoong-Hyun等觀察了基于內(nèi)齒輪油壓泵設計變數(shù)的接觸應力的變化。而且，KimChul等提出關于內(nèi)齒輪油壓泵即擺線的齒形的、外部轉(zhuǎn)子的齒形形狀為圓時導出齒形方程式的新的方法，基于此構(gòu)建了自動求出內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的軌跡、接觸點的軌跡、旋轉(zhuǎn)模擬、流量及流量脈動等的綜合系統(tǒng)。這樣，在過去的研究中，在僅由圓或橢圓構(gòu)成的具有凸輪形狀的外部轉(zhuǎn)子中考慮設計變數(shù)創(chuàng)出轉(zhuǎn)子?，F(xiàn)有技術的文獻信息[文獻l]Colbourne，J.R.，"GearShapeandTheoreticalFlowRateinlnternalGearP卿s，，，TransactionsoftheCSME，Vol.3，No.4pp.215-223，1975。[文獻2]Saegusa，Y.，Urashima，K.，Sugimoto，M.，0noda，M.andKoiso，T.，"DevelopmentofOil-PumpRotorwithaTrochoidalToothShape，，，SAEPaper,No.84054.1984。[文獻3]Tsay，C.B.andYu，C.Y.，"MathematicalModelfortheProfileofGerotorPumps"J.CSME，Vol.10，No.1，pp.41—47，1989。[文獻4]Yu，C.Y.andTsay，C.B.，"TheMathematicalModelofGerotorP卿ApplicabletoItsCharacteristicStudy",J.CSME，Vol.11，No.4，pp.385-391，1990。[文獻5]Lee，S.C.，andLee，S.N.，"DesignandAnalysisofGerotorforHydraulicMotors",JournalofKSTLE，Vol.11，No.2，pp.63-70，1995。[文獻6]Mimmi，G.C.andPe皿acchi，P.E.，"InvoluteGearPumpsVersusLobePumps:AComparison,"JournalofMechanicalDesign,Vol.119，No.4，pp.458-465，1997。[文獻7]Kim，C.H.，Kim，D.I.，Ahn，H.S.andChong，T.H.，"AnalysisofToothContactStressofGerotorHydraulicMotors"JournalofKSTLE，Vol.15，No.2，pp.164-170，1999。[文獻8]Kim，J.H.andKim，C.，"DevelopmentofanIntegratedSystemofAutomatedDesginofGerotorOilPump"J.ofTheKoreanSocietyofPrecisionengineering,Vol.23，No.2，pp.88-96,2006。[文獻9]Kim，J.H.，Kim，ChulandChang，Y.J.，"OptimumDesignonLobeShapesofGerotorOilPumps，，J.ofMechanicalScienceandTechnology，Vol.20，issue.9，pp.1390-1398,2006。[文獻10]Y.J.Chang，J.H.Kim，C.H.Jeon，ChulKimandS.Y.Jung.，"DevelopmentofanIntegratedSystemfortheAutomatedDesignofaGerotorOilPumps"JournalofMechanicalDesign,ASME，Vol.129，pp.1099-1105，2007。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，通過圓和橢圓及漸開線被組合的具有凸輪形狀的外部轉(zhuǎn)子的幾何學性分析和運動學性分析，提出關于轉(zhuǎn)子的構(gòu)成方程式，基于此自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒形，將計算上述創(chuàng)出的內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的流量和流量脈動時伴隨的復雜的計算過程電算化，從而能夠體現(xiàn)油及燃料泵用綜合性轉(zhuǎn)子設計的自動化。本發(fā)明是為了實現(xiàn)如上述的目的做出的，其技術特征在于，在圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)中，包括輸入模塊，為齒形設計和流量、流量脈動、及滑動率計算的自動化，而輸入相當于設計變數(shù)值的外部轉(zhuǎn)子的齒序數(shù)量^、偏心量e、橢圓的短軸距離r『外部轉(zhuǎn)子的中心點和橢圓中心之間的距離d、橢圓的長短軸比k、頂端間隙tp、漸開線的開始角Y和范圍角n;設計模塊，根據(jù)從上述輸入模塊輸入的上述設計變數(shù)值，通過齒形方程式，由外部轉(zhuǎn)子創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的軌跡，校正上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子之間的偏移量之后，計算上述創(chuàng)出的齒形的流量及脈動和滑動率；輸出模塊，其由齒形建模副模塊和旋轉(zhuǎn)模擬副模塊構(gòu)成，該齒形建模副模塊利用在上述設計模塊中求出的內(nèi)部及外部轉(zhuǎn)子的軌跡，輸入外部轉(zhuǎn)子的終端部的曲率、內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子之間的距離、內(nèi)部轉(zhuǎn)子的偏移量、內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度來創(chuàng)出基于旋轉(zhuǎn)角度的齒形，該旋轉(zhuǎn)模擬副模塊模擬實際內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況來檢查腔的樣子及大小、旋轉(zhuǎn)時干涉等。本發(fā)明開發(fā)出可自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子形狀和對創(chuàng)出的轉(zhuǎn)子形狀可自動計算流量和流量脈動的綜合性轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，可以體現(xiàn)性能比當前使用于汽油轎車的轉(zhuǎn)子更優(yōu)秀的轉(zhuǎn)子。而且，在過去的圓及橢圓的具有凸輪形狀的外部轉(zhuǎn)子形狀上組合漸開線形狀，具有可以進一步提高流量和流量脈動的優(yōu)點。另外，具有如下優(yōu)點在本發(fā)明的輸出模塊中，根據(jù)輸入變數(shù)值創(chuàng)出齒形，可以自動計算基于外部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度的瞬間流動及脈動并用圖表輸出其結(jié)果。而且，通過模擬轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況，可以事先防止設計錯誤，并且具有可以提示基于完成車企業(yè)的規(guī)格的、適合制造企業(yè)的齒形形態(tài)的決定方法的效果。圖1是表示對根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的一實施例的橢圓和漸開線的形狀的接觸點方程式的圖。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的漸開線的構(gòu)成方程式的圖。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的橢圓的構(gòu)成方程式的圖。圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的橢圓和漸開線的組合方法的圖。圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的用于決定瞬間流量的腔的形狀的圖。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)的圖。圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的設計變數(shù)輸入窗口的圖。圖8a是表示根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部齒形形狀的流程圖的圖。圖8b是表示根據(jù)本發(fā)明的流量及流量脈動的流程圖的圖。圖9是在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)中輸入變數(shù)值之后表示其結(jié)果的圖。圖10a是表示根據(jù)本發(fā)明的自動創(chuàng)出的內(nèi)部轉(zhuǎn)子的形狀的圖。圖10b是表示根據(jù)本發(fā)明的自動創(chuàng)出的外部轉(zhuǎn)子的形狀的圖。圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的自動創(chuàng)出的流量及流量脈動的圖。圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)模擬的結(jié)果的圖。圖13a是表示關于根據(jù)本發(fā)明的多種設計變數(shù)的流量的結(jié)果值的圖。圖13b是比較關于根據(jù)本發(fā)明的多種設計變數(shù)值的流量脈動的結(jié)果值表示的圖。圖14是表示在根據(jù)本發(fā)明的設計模塊中決定漸開線的范圍的方法的圖。圖15是比較根據(jù)本發(fā)明的圓和橢圓及漸開線的各轉(zhuǎn)子表示的圖。具體實施例方式以下，若參照本發(fā)明的實施例，則如下。在后述的詳細說明中，為完成上述的技術課題，會提示本發(fā)明的代表性實施例。而且，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中用說明代替可作為本發(fā)明提示的其它實施例。在本發(fā)明中，想要體現(xiàn)基于將漸開線組合在圓和橢圓的外部轉(zhuǎn)子的凸輪形狀來執(zhí)行考慮設計變數(shù)的運動學性分析而自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)。具體地，出示一種轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，若在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)中輸入外部轉(zhuǎn)子的齒序數(shù)量^、內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的中心間的距離即偏心量e、橢圓的短軸距離r『外部轉(zhuǎn)子的中心點和橢圓中心之間的距離d、橢圓的長短軸比k、頂端間隙tp的設計變數(shù)值、和用于將橢圓的形狀中的一部分換成漸開線形狀的漸開線的開始角Y和范圍角n，則上述本發(fā)明的系統(tǒng)在不產(chǎn)生作為幾何學性設計極限的歧點和回路(loop)的區(qū)域范圍內(nèi)自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子，并對上述創(chuàng)出的轉(zhuǎn)子自動計算流量、流量脈動、滑動率，用圖表輸出其結(jié)果。以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選的一實施例。首先，參照圖1至圖5說明基于本發(fā)明的實施例的轉(zhuǎn)子構(gòu)成方程式。外部轉(zhuǎn)子的凸輪數(shù)量、內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的節(jié)圓半徑如數(shù)學式1。[數(shù)學式1]固定內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的節(jié)圓交差的節(jié)點P，將上述外部轉(zhuǎn)子相對于節(jié)圓的中心(02)旋轉(zhuǎn)來想要導出齒形方程式。在上述外部轉(zhuǎn)子的節(jié)圓的中心為02、內(nèi)部轉(zhuǎn)子的節(jié)圓的中心為0p上述02和之間的偏心量為e、外部轉(zhuǎn)子是具有橢圓形狀的曲率的一部分時，如圖1所示，初始在開始點連接法線、中心點02和橢圓的中心的線段的交點是C。'(x'，0);以02為中心旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角成為c^時，設C。'的旋轉(zhuǎn)后的點為C/時，直線c;'P和外部轉(zhuǎn)子形狀的交點成為接觸點Qa(Xa，Ya)，為求出上述接觸點Qa，求出ZQ2Ca'P即；，由數(shù)學式2求出n，從而求出初始外部轉(zhuǎn)子形狀上的點Q。(x。，y。)。[OOM][數(shù)學式2]這時，初始外部轉(zhuǎn)子形狀上的點Q。是圓和橢圓及漸開線被組合的外部轉(zhuǎn)子形狀上的一點，分為存在于橢圓區(qū)間的情況和存在于漸開線的區(qū)間的情況分別求出。這在以下具體說明。此夕卜，以上述旋轉(zhuǎn)角aa旋轉(zhuǎn)的接觸點Qa(xa，ya)可用數(shù)學式3表示。[數(shù)學式3]以下，分別具體說明上面提及的初始外部轉(zhuǎn)子形狀上的點Q。存在于橢圓區(qū)間的情況和存在于漸開線區(qū)間的情況。z2=z，+l，r，=ez"r2=ez,第一，參照圖2說明外部轉(zhuǎn)子是漸開線齒形的一部分的情況。如上述圖2所示，漸S數(shù)的直線AB和弧DB應該相同。g—yasin<xa在標準漸開線齒序中，基圓的半徑被定義為如數(shù)學式5。這時，上述數(shù)學式5在Colbourne，"TheGeometryofInvoluteGears，，，Springer-Verlag，pp.24_44，》被定義。rs="^">rb=rscosas=racosaa這里，Qa如數(shù)學式6c若參照上述圖4，在斜率ej以下稱為"grade/，)和斜率以下稱為"gradi/，)的點找到瞬間斜率相同的&和漸開線的瞬間斜率Gu的點，在grade2和gradi2的點，也找到瞬間斜率相同的&2和Gi2點。這時，橢圓和漸開線的瞬間斜率可以由數(shù)學式12和數(shù)學式13表示。a。=cos:由上述數(shù)學式4和數(shù)學式5得到的漸開線齒形軌跡方程式可以由數(shù)學式7表示。[數(shù)學式7]fx0=柳=rfe(sinea—0acos6a)Wo=g(6)=rb(cos8a+6asin6》第二，參照圖3具體說明外部轉(zhuǎn)子是橢圓的一部分的情況。在成為外部轉(zhuǎn)子的母體的橢圓中，從橢圓的中心點到接觸點的距離P和漸開線l角n可以根據(jù)圖3通過數(shù)學式8、數(shù)學式9、數(shù)學式IO求出。[數(shù)學式8]p=r12Jcos2S+k2sin2gAB=BCta"，A'B=BCtan;[數(shù)學式10]A'B=kAB，tanS=ktan4根據(jù)上述的數(shù)學式8至數(shù)學式IO，橢圓形狀的齒形軌跡方程式可以由下述的數(shù)學表示。fX(j=ci—pcosS另一方面，在本發(fā)明中，對于外部轉(zhuǎn)子為橢圓及漸開線形狀的組合的情況也參照8[數(shù)學式12]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在上述的圖4中，邊旋轉(zhuǎn)漸開線以使&Gd的線段斜率和GnGi2的線段斜率相同邊重新尋找漸開線上的兩點Gu和Gi2。然后，增減漸開線的基圓半徑rb的大小，以使GelGe2的線段長le和GuGi2的線段長li相同。另一方面，在本發(fā)明中，可以求出流量、流量脈動及滑動率的計算式，這參照圖5具體說明。利用接觸點及與內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的齒形有關的信息，可以計算瞬間流量及脈動。假設工作流體是非壓縮性流體，不發(fā)生體積的變化。在上述圖5中，加上剖面線的腔是以內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子相遇的兩個接觸點為邊界的封閉的閉區(qū)間區(qū)域。各腔以一定的間隔僅旋轉(zhuǎn)微小角度，從而側(cè)面的長度改變而增減體積。這時，發(fā)生吸入的區(qū)域和發(fā)生吐出的區(qū)域表示的面積分別與從中心到接觸點之間的距離的平方成正比，所以可以用數(shù)學式14求出表示腔有助于流量變化的程度的瞬間流量(instantaneousflowrate)。[數(shù)學式14]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>q丄(a)，b而且，若觀察上述圖5，從內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的中心點到第A、終端接觸點B的距離分別通過數(shù)學式15和數(shù)學式16求出。[OO96][數(shù)學式l5]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>i個腔的開始接觸點求出。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>這里，ai+1=a,2Ji/z2另外，每一轉(zhuǎn)的流量用數(shù)學式17表示，比潦(specificflowrate)可以用數(shù)學18[數(shù)學式17]^Q而且，對噪聲及振動造成影響的流:學式20求出。[數(shù)學式19]qrtiax—qmin1:s丄這里，Sl和s2是接觸點根據(jù)旋轉(zhuǎn)jS.S.:t脈動可以用數(shù)學式19表示，滑動率可以由數(shù):從內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的形狀分別移動的距然后，為了由具有橢圓的齒形及漸開線形狀的外部轉(zhuǎn)子自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)使用AutoCAD的AutoLISP語言。尤其是，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)由輸入模塊、設計模塊及輸出模塊構(gòu)成，圖6具體示出為此的簡要圖。另外，在本發(fā)明中，通過圖8a的流程圖具體表示在本發(fā)明中創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的軌跡的算法，通過圖8b的流程圖具體表示用于瞬間流量及脈動計算的算法。下面，分別具體說明構(gòu)成本發(fā)明的自動化系統(tǒng)的輸入模塊、設計模塊、及輸出模塊。輸人樽塊輸入模塊是為齒形設計和流量、流量脈動及滑動率計算的自動化而輸入設計變數(shù)值的模塊。輸入變數(shù)是外部轉(zhuǎn)子的齒序數(shù)量Z2、內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子中心之間的距離即偏心量e、橢圓的短軸距離r『外部轉(zhuǎn)子的中心點和橢圓中心之間的距離d、橢圓的長短軸比k、頂端間隙tp、漸開線的開始角Y和范圍角n。圖7示出用于輸入這樣的設計變數(shù)值的本發(fā)明的轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)的輸入窗。設i十樽塊在設計模塊中，根據(jù)所輸入的設計變數(shù)值，通過齒形方程式，由外部轉(zhuǎn)子創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的軌跡，校正內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子之間的偏移量之后，計算上述創(chuàng)出的齒形的流量及脈動和滑動率。圖8a的流程圖示出創(chuàng)出上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子的軌跡的算法，圖8b的流程圖具體地示出用于上述瞬間流量及脈動計算的算法。輸出樽塊在輸出模塊中，執(zhí)行建模、旋轉(zhuǎn)模擬、瞬間流量曲線及數(shù)據(jù)文件的存儲。在上述輸出模塊的齒形建模副模塊中，利用在設計模塊中求出的內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的軌跡，輸入外部轉(zhuǎn)子的終端部的曲率、內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子之間的距離、內(nèi)部轉(zhuǎn)子的偏移量、內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度來創(chuàng)出基于旋轉(zhuǎn)角度的齒形。在上述旋轉(zhuǎn)模擬副模塊中，模擬實際內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況來檢查腔的樣子及大小、旋轉(zhuǎn)時干涉等，從而可以讓使用者預先防止錯誤。如上述，若觀察適用基于本發(fā)明的實施例的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)的結(jié)果，則如下。使通過計算外部轉(zhuǎn)子的齒頂圓直徑和齒根圓直徑的數(shù)學式21和數(shù)學式22計算的外部轉(zhuǎn)子的外徑固定，邊改變設計變數(shù)邊調(diào)查了作為目的函數(shù)的流量和流量脈動。[數(shù)學式21]PL邁ax=d-r12+e，P丄,邁in=d-r12-e[數(shù)學式22]P2,隨=d-r12+2e+tp，P2,min=d_r12在上述的輸入模塊中分別輸入轉(zhuǎn)子的內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的齒數(shù)9/10個、外部轉(zhuǎn)子寬(w=7.2mm)、外徑(①=29mm)、偏心量(e=1.15mm)、曲率半徑r12、曲率半徑和到外部轉(zhuǎn)子的中心的距離(d=11.93mm)、橢圓的長短軸比(k=1.21)、外部轉(zhuǎn)子間隙量(tp=0.02咖)、漸開線開始角(y=0°)和范圍角(n=30°)，則創(chuàng)出橢圓和漸開線被組合的外部轉(zhuǎn)子的形狀。這具體地示于圖9。在上述的設計模塊中，對于橢圓和漸開線被組合的外部轉(zhuǎn)子的形狀通過構(gòu)成方程式計算之后，自動完成接觸點和內(nèi)部轉(zhuǎn)子的形狀，這示于圖lOa和圖10b。在上述的輸出模塊中，若對被創(chuàng)出的齒形輸入齒寬(b=7.2mm)，則自動計算流量和流量脈動而如圖11輸出，并且，如圖12所示，模擬實際內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的情況來檢查腔的樣子及大小、旋轉(zhuǎn)時干涉等，從而讓使用者事先防止錯誤。另一方面，在允許壓力角以內(nèi)且不產(chǎn)生歧點或回路的范圍內(nèi)，目的函數(shù)優(yōu)先考慮流量和流量脈動，然后考慮了影響壽命的滑動率。在相同大小的轉(zhuǎn)子中，為了找到最佳的轉(zhuǎn)子，維持內(nèi)部轉(zhuǎn)子和外部轉(zhuǎn)子的齒數(shù)9/10個、外部轉(zhuǎn)子寬(w=7.2mm)、外徑(①=29mm)，外部轉(zhuǎn)子的最外徑和齒根圓直徑之間的距離(d=2.5mm)—定。對此，設偏心量e為1.11、1.14、1.18，設橢圓的曲率半徑r12為2.1、2.2、2.3、2.4、2.5，使橢圓的長短軸比k變化為0.9、1.0、1.1、1.2、1.3的同時，由具有橢圓形狀的外部轉(zhuǎn)子創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子，求出隨之的流量和流量脈動示于圖13a和圖13b。如上述圖13a和圖13b所示，可知偏心量越大、流量和流量脈動變好。但是，若偏心量大到某個極限值以上，則產(chǎn)生歧點和回路，所以可知在不發(fā)生歧點和回路的區(qū)域，最佳的偏心量是l.15。此外，橢圓的長短軸比(k)越小、流量越好，但是，到k二1.21為止，橢圓的長短軸比越大、流量脈動越優(yōu)秀。而且，在組合橢圓和漸開線的齒形中，流量優(yōu)秀，最佳的流量脈動為k=1.21時。這時曲率半徑不太干預流量，但是可知曲率半徑越大、流量脈動越優(yōu)秀。另一方面，在旋轉(zhuǎn)模擬副模塊創(chuàng)出的圖14的外部轉(zhuǎn)子的形狀中，邊改變漸開線開始角Y和漸開線區(qū)域的范圍角n，調(diào)查對流量和流量脈動的影響程度而具體地示于表i。如下述的表l所示，開始角為中心(Y=0°)時，范圍角n越大，流量脈動越低。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>另一方面，表2和圖15具體地示出在當前用于汽油汽車的外部轉(zhuǎn)子的形狀為圓時、用作燃料泵浦用的轉(zhuǎn)子為橢圓時、對于橢圓和漸開線的被組合的新的齒形的最優(yōu)化形狀的變數(shù)設計值等、由此自動計算的流量及流量脈動的結(jié)果、由本發(fā)明的自動化系統(tǒng)創(chuàng)出的轉(zhuǎn)子形狀的結(jié)果。在下述的表2和圖15中，外部轉(zhuǎn)子為圓時用"(a)圓"表示，外部轉(zhuǎn)子為橢圓時用"(b)橢圓"表示，外部轉(zhuǎn)子為橢圓和漸開線被組合的新的齒形形狀時用"(c)橢圓-漸開線"表示。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如上述的表2和圖15所示，本發(fā)明的"(c)橢圓-漸開線"在流量和流量脈動方面優(yōu)秀。權利要求一種圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，包括輸入模塊，為齒形設計和流量、流量脈動、及滑動率計算的自動化而輸入設計變數(shù)值；設計模塊，根據(jù)從上述輸入模塊輸入的上述設計變數(shù)值，通過齒形方程式，由外部轉(zhuǎn)子創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的軌跡，校正上述內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子之間的偏移量之后，計算上述創(chuàng)出的齒形的流量及脈動和滑動率；輸出模塊，執(zhí)行齒形建模、旋轉(zhuǎn)模擬、瞬間流量曲線及數(shù)據(jù)文件的存儲；其特征在于，輸入到上述輸入模塊的設計變數(shù)值由外部轉(zhuǎn)子的齒序數(shù)量(z2)、偏心量(e)、橢圓的短軸距離(r12)、外部轉(zhuǎn)子的中心點和橢圓中心之間的距離(d)、橢圓的長短軸比(k)、頂端間隙(tp)、漸開線的開始角(γ)和范圍角(η)構(gòu)成。2.如權利要求1所述的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其特征在于，上述外部轉(zhuǎn)子為漸開線齒形的一部分時，圓和橢圓及漸開線被組合的外部轉(zhuǎn)子的形狀上的一點Q。(x。，y。)由下述數(shù)學式7決定，數(shù)學式7為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>3.如權利要求1所述的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其特征在于，上述外部轉(zhuǎn)子為橢圓的一部分時，圓和橢圓及漸開線被組合的外部轉(zhuǎn)子的形狀上一點Q。(x。，y。)由下述數(shù)學式11決定，數(shù)學式11為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>4.如權利要求3所述的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其特征在于，從上述橢圓的中心點到接觸點的距離(P)由下述數(shù)學式8決定，上述漸開線范圍角(n)由下述數(shù)學式9和數(shù)學式IO決定，其中，數(shù)學式8為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>數(shù)學式9為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>數(shù)學式10為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>5.如權利要求1所述的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其特征在于，上述外部轉(zhuǎn)子為橢圓及漸開線形狀的組合時，在斜率ei和斜率t點找到瞬間斜率相同的Gel和漸開線的瞬間斜率Gn點之后，在上述斜率e2和斜率i2的點也找到瞬間斜率相同的點和G^點之后，邊旋轉(zhuǎn)漸開線以使上述G^^的線段斜率和GiA2的線段斜率相同，邊重新找到漸開線上的兩點^和&2之后，增減漸開線的基圓半徑(rb)的大小，以使上述&Gd的線段長le和GuGi2的線段長li相同。6.如權利要求5所述的圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，其特征在于，上述橢圓和漸開線的瞬間斜率由下述數(shù)學式12和數(shù)學式13決定，其中，數(shù)學式12為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>數(shù)學式13為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>全文摘要本發(fā)明提供一種圓和橢圓及漸開線被組合的具有齒形形狀的內(nèi)齒輪油泵用轉(zhuǎn)子設計自動化系統(tǒng)，通過圓和橢圓及漸開線被組合的具有凸輪形狀的外部轉(zhuǎn)子的幾何學性分析和運動學性分析，提出關于轉(zhuǎn)子的構(gòu)成方程式，基于此自動創(chuàng)出內(nèi)部轉(zhuǎn)子的齒形，將計算上述創(chuàng)出的內(nèi)部轉(zhuǎn)子及外部轉(zhuǎn)子的流量和流量脈動時伴隨的復雜的計算過程電算化，從而能夠體現(xiàn)油及燃料泵用綜合性轉(zhuǎn)子設計的自動化。文檔編號G06F17/50GK101714173SQ200910005940公開日2010年5月26日申請日期2009年1月22日優(yōu)先權日2008年10月8日發(fā)明者文鉉基,權鎮(zhèn)奎,李根秀,李賢哲,鄭盛允,金徹申請人:株式會社森翰