專利名稱：雙向齒輪馬達的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的高壓液壓齒輪馬達，適用于起重機械、建筑機 械、環(huán)保機械、石油機械等。
背景技術：
齒輪馬達作為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，被廣泛用于裝載機、挖掘機、起重機等工程機 械的液壓系統(tǒng)中?，F(xiàn)有04 25mL/r齒輪馬達在實際應用中由于結(jié)構(gòu)所限存在如下問題
參見圖5、圖6所示，04 25mL/r齒輪馬達結(jié)構(gòu)中主動齒輪605、從動齒輪606 —般 采用2模數(shù)16齒，中心距為33鵬，齒輪壓力角均為現(xiàn)行的GB/T1356-1988《漸開線圓柱 齒輪基準齒形》標準的齒輪，壓力角為20° ，由于齒輪嚙合時的重迭系數(shù)和齒隙較大， 齒輪馬達在工作過程中容易使液壓油發(fā)熱，容積效率低，使用壽命短，圖5中a為基圓， b為分度圓；
圖6所示，已有結(jié)構(gòu)中的前蓋601、殼體604和后蓋609為三段式結(jié)構(gòu)，前蓋601 厚度達到71mm，因受其厚度制約，現(xiàn)有的工藝水平很難保證各部件安裝孔的尺寸精度， 致使軸承的徑向載荷加大，摩擦力矩加大，同時裝配難度較大，降低了齒輪馬達的起動扭 矩；
如圖7所示，軸套603采用傳統(tǒng)的分體軸套，受到壓力在殼體604內(nèi)軸向浮動時兩 個軸套很難達到一致，致使端面密封較差，齒輪馬達在正常工作時的容積效率很難得到 保證；
如圖8所示，在殼體的密封結(jié)構(gòu)上釆用分開的形式，即外密封圈602、內(nèi)側(cè)邊密封圈 607和內(nèi)側(cè)環(huán)密封圈608為分體設置的結(jié)構(gòu)形式，這種形式密封整體性差，間隙處的泄漏 無法控制，摩擦系數(shù)較大；
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的齒輪馬達為了保證正常起動，只有盡量減少密封元件的壓縮量，以犧 牲容積效率來提高齒輪馬達的起動性能，但是在高溫的工作狀態(tài)下，液壓油的粘度會隨
著溫度的升高而降低，這樣的方法只會導致齒輪馬達的容積效率隨著溫度升高而急劇下 降，直致不起動，最終導致齒輪馬達失效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種雙向齒輪馬達，以期減 小齒輪的重迭系數(shù)，自動調(diào)節(jié)齒輪徑向間隙、齒輪嚙合線處的間隙，并通過對其總體結(jié) 構(gòu)包括軸套、密封圈等的優(yōu)化，減小軸向尺寸、提高工作壓力和機械效率，提高高溫起
動性能，降低其生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。 本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案 本發(fā)明雙向齒輪馬達的結(jié)構(gòu)特點是-
本發(fā)明雙向齒輪馬達在其外部殼體內(nèi)的傳動齒輪為一對相嚙合的主動齒輪和從動齒輪。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點是設置所述傳動齒輪為壓力角22.5° 、中心距31.3mm、 2.75 模數(shù)11齒。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點也在于-
設置外部殼體沿軸向呈四段設置，依次為前蓋、過渡蓋、殼體和后蓋； 呈"8"字設置過渡蓋與主軸、從軸之間以及后蓋與主軸、從軸之間的整體軸套； 設置過渡蓋與殼體之間，以及后蓋與殼體之間的接合面為整體式密封槽，所述整體 式密封槽是在外環(huán)槽與內(nèi)圈"觀鈴"槽之間以徑向直槽連通，對應于整體式密封槽設置 全對稱整體式耐高溫密封件，包括密封圈和密封墊，密封圈為帶凸臺的矩形截面，密封 墊為有凹槽的矩形截面，以密封墊的凹槽與密封圈的凸臺相嵌接。 與已有技術相比，本發(fā)明專利技術的有益效果體現(xiàn)在
1、 本發(fā)明有效減小了齒輪的重迭系數(shù)，自動調(diào)節(jié)齒輪徑向間隙、齒輪嚙合線處的間 隙；通過增大容積效率，有效避免齒輪馬達在工作過程中液壓油發(fā)熱，延長其使用壽命。
2、 本發(fā)明改變傳統(tǒng)的前蓋、殼體和后蓋三段式結(jié)構(gòu)為前蓋、過渡板、殼體和后蓋的 四段式結(jié)構(gòu)，其前蓋尺寸由原來的71mm縮短為48畫，降低了加工難度，提高了加工精度， 將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)零件油封、軸承、聯(lián)軸器等全部裝配在前蓋內(nèi)改為分別安裝在前蓋 和過渡蓋內(nèi)，降低了裝配難度，提高了工作效率，減輕了軸承的徑向載荷，從而減小了 摩擦力矩，同時齒輪馬達的軸向間隙能夠得到自動調(diào)節(jié)，減小了壓緊系數(shù)，從而也減小 了摩擦力矩，使齒輪馬達的起動力矩得到提高。
3、 本發(fā)明采用整體軸套及高密封性能的密封圈和密封墊組合式密封等有效措施，可 以減輕軸承的徑向載荷和自動調(diào)節(jié)齒輪馬達的軸向間隙，減少端面間隙、徑向間隙、齒輪 嚙合線處、外密封處間隙的泄漏，有效地提高了齒輪馬達的性能指標和高溫工況下的工作 可靠性。
4、 本發(fā)明使產(chǎn)品具有額定工作壓力達到20Mpa、起動效率>88%，以及滿足工作介 質(zhì)溫度10(TC 12(TC下長時間工作的卓越性能。
圖l為本發(fā)明齒輪齒形示意圖2為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明整體軸套示意圖4 (a)、圖4 (b)、圖4 (C)為本發(fā)明密封圈和密封墊組合示意圖； 圖5為已有技術中2模數(shù)齒輪馬達齒輪齒形示意圖； 圖6為已有技術中2模數(shù)齒輪馬達整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為已有技術中2模數(shù)齒輪馬達用軸套示意圖； 圖8為已有技術中2模數(shù)齒輪馬達用密封圈示意圖中標號l輸出軸；2前蓋；3聯(lián)軸器；4過渡蓋；5整體軸套；6殼體；7主動齒 輪；8從動齒輪；9后蓋；IO密封圈；ll密封墊；12軸承；13油封；601前蓋；602外
密封圈；603軸套；604殼體；605主動齒輪；606從動齒輪；607內(nèi)側(cè)邊密封圈；608內(nèi) 側(cè)環(huán)密封圈；609后蓋。
具體實施例方式
圖1所示，本實施例設置傳動齒輪為壓力角22.5° 、中心距31.3mm、 2. 75模數(shù) ll齒，圖l中a為基圓，b為分度圓。
設置外部殼體沿軸向呈四段設置，依次為前蓋2、過渡蓋4、殼體6和后蓋9; 呈"8"字設置主動軸與從動軸之間的整體軸套5;
設置過渡蓋4與殼體6之間，以及后蓋9與殼體6之間的接合面為整體式密封槽， 整體式密封槽是在外環(huán)槽與內(nèi)圈"啞鈴"槽之間以徑向直槽連通，對應于整體式密封槽 設置全對稱整體式耐高溫密封件，包括密封圈IO和密封墊11，密封圈10為帶凸臺的矩 形截面，密封墊11為有凹槽的矩形截面，以密封墊11的凹槽與密封圈10的凸臺相嵌接。
如圖1所示，本實施例中，以適當增大齒頂高系數(shù)來修正齒形和同齒數(shù)的標準齒輪 相比具有以下優(yōu)點
1、 由機械原理可知嚙合角<formula>formula see original document page 5</formula>( "n為壓力角)，齒輪嚙合
的重迭系數(shù)<formula>formula see original document page 5</formula> ，當"n增大時，嚙合角"變大，重迭系數(shù)變小，使困油容
積變小，因而降低了馬達的噪音、減少了油液發(fā)熱。
2、 由于嚙合角和齒形的曲率半徑p的加大，使齒面的滑動系數(shù)和接觸應力減少，改 善輪齒的磨損情況，延長齒輪的使用壽命。
3、 由于修正后的齒形有較大的曲率半徑，互相接觸更加緊密，使嚙合點的漏損減少，
提高了容積效率。
4、由齒輪馬達排量的計算工式V= (6.66 7) Zm2b (Z為齒數(shù),m為模數(shù)，b為齒 寬)由此可知,相同排量時，當釆用齒輪采用2.75模數(shù)11齒時，較現(xiàn)國內(nèi)的2模數(shù)16齒 齒寬變小，有效地減小了齒輪馬達的軸向尺寸，減小了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。
如圖2所示，本實施例中前蓋結(jié)構(gòu)設置為前蓋2和過渡蓋4兩部分，將結(jié)構(gòu)零件油 封13、軸承12、聯(lián)軸器3等分別安裝在前蓋2和過渡蓋4內(nèi)，降低了裝配難度，減輕了 軸承12的徑向載荷，從而減小了摩擦力矩，同時齒輪馬達的軸向間隙能夠得到自動調(diào)節(jié)， 減小了壓緊系數(shù)，從而也減小了摩擦力矩，使齒輪馬達的起動力矩得到提高。
如圖3所示，本實施例采用整體軸套5結(jié)構(gòu)。齒輪馬達的齒輪軸支撐在軸套的軸承 孔中，軸套端面和齒輪端面貼合，從而形成端面密封。整體軸套5在殼體6內(nèi)可以軸向 浮動。根據(jù)液壓平衡原理，將高壓油引入整體軸套5背面，并通過專門設計的密封圈將 高低壓分開。在無壓力時，依靠內(nèi)密封的預壓使整體軸套5端面和齒輪端面無間隙貼合。 在有壓力時，由于液壓平衡，使整體軸套5兩側(cè)的壓緊力稍大于推開力，以保持在高壓 下，以及軸套端面磨損后還能和齒輪端面無間隙貼合。因為整體軸套5可以整體浮動， 軸套端面磨損后可以實現(xiàn)自動補償，使端面漏損保持恒定，使齒輪馬達在正常工作時有 較高的容積效率，這樣就保證了齒輪馬達在高壓下的使用性能和使用壽命。
如圖4所示，本實施例中，采用高密封性能整體式密封圈10和密封墊11的組合密 封形式，保證了齒輪馬達內(nèi)不同壓力區(qū)域的分隔，其優(yōu)良的整體密封性能，避免了原有 各密封件間隙處泄漏，使齒輪馬達在最小的預壓緊狀態(tài)下也能有效地提高齒輪馬達的起 動力矩，使齒輪馬達在正常工作時有較高的容積效率以及在高溫下的起動性能，同時也 保證了齒輪馬達在高調(diào)節(jié)靈敏感度的要求下能正常工作。
此外，本實施例中的輸出軸l、主動齒輪7、從動齒輪8均按常規(guī)設置。
權(quán)利要求
1、雙向齒輪馬達，在其外部殼體內(nèi)的傳動齒輪為一對相嚙合的主動齒輪(7)和從動齒輪(8)；其特征是設置所述傳動齒輪為壓力角22.5°、中心距31.3mm、2.75模數(shù)11齒。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向齒輪馬達，其特征是所述外部殼體沿軸向呈四段設 置，依次為前蓋(2)、過渡蓋(4)、殼體(6)和后蓋(9)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向齒輪馬達，其特征是呈"8"字設置過渡蓋(4)與 主軸、從軸之間以及后蓋(9)與主軸、從軸之間的整體軸套(5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向齒輪馬達，其特征是設置過渡蓋(4)與殼體(6) 之間，以及后蓋(9)與殼體(6)之間的接合面為整體式密封槽，所述整體式密封槽是 在外環(huán)槽與內(nèi)圈"啞鈴"槽之間以徑向直槽連通，對應于整體式密封槽設置全對稱整體 式耐高溫密封件，包括密封圈(10)和密封墊(11)，密封圈(10)為帶凸臺的矩形截 面，密封墊(11)為有凹槽的矩形截面，以密封墊(11)的凹槽與密封圈(10)的凸臺 相嵌接。
全文摘要
雙向齒輪馬達，在其外部殼體內(nèi)的傳動齒輪為一對相嚙合的主動齒輪和從動齒輪，并有主動齒輪上的主軸和從動齒輪上的從軸；其特征是設置所述傳動齒輪為壓力角22.5°、中心距31.3mm、2.75模數(shù)11齒。本發(fā)明有效減小了齒輪的重疊系數(shù)，自動調(diào)節(jié)齒輪徑向間隙、齒輪嚙合線處的間隙；本發(fā)明通過對其總體結(jié)構(gòu)包括軸套、密封圈等的優(yōu)化，減小軸向尺寸、提高工作壓力和機械效率，提高高溫起動性能，降低其生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。
文檔編號H02K7/116GK101340123SQ20081002126
公開日2009年1月7日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日
發(fā)明者玉 鄧, 鄭金朝, 鈺 郭, 陳文輝 申請人:合肥長源液壓件有限責任公司