Motore ad ingranaggi
2.2.1 caratteristiche del tipo
(l) Il motore a ingranaggi classificato è un motore idraulico basato sul principio di accoppiamento, che appartiene al motore idraulico ad alta velocità. È la struttura più semplice di vari motori idraulici. La sua classificazione dettagliata è mostrata nella Figura y. Tra questi, il motore a ingranaggi esterni evolventi a due ingranaggi è il più ampiamente utilizzato.
(2) Le caratteristiche sono riportate nella tabella sottostante.
Caratteristiche del motoriduttore
tipo | Vantaggi principali | Principali svantaggi |
Motore ad ingranaggi esterni evolventi | ①Struttura semplice e buona lavorabilità | ①La coppia di avviamento è piccola; la pulsazione della coppia di uscita è grande |
② Dimensioni ridotte e peso leggero | ② Bassa efficienza |
③ Forte capacità anti-inquinamento | ③Scarsa stabilità a bassa velocità |
④Resistenza all'impatto, piccola inerzia | ④Rumore forte |
Motore ad ingranaggi interni cicloidali | ① Dimensioni ridotte, peso leggero, elevato rapporto potenza/peso | Struttura complessa |
② Elevata coppia di uscita |
③Ampia gamma di velocità |
④ Prezzo basso |
2.2.2 Principio di funzionamento
(l) Principio di funzionamento del motore a ingranaggi esterni evolventi a due ingranaggi e alcuni problemi che richiedono attenzione
① Il diagramma del principio di funzionamento Z mostra il principio di funzionamento di un motore a ingranaggi a ingranamento esterno a due ingranaggi. I centri dei due ingranaggi ingrananti I e II sono rispettivamente O1 e O2 e il raggio del punto di ingranamento è rispettivamente R1 e R2. L'ingranaggio I è un albero di uscita con un carico. Quando l'olio ad alta pressione P1 (P2 è la pressione dell'olio di ritorno) entra nella camera di ingresso dell'olio del motore a ingranaggi, che è composta dalle superfici dei denti 1', 2', 3' e 1', 2', 3', 4' e dalle superfici interne pertinenti del guscio e del coperchio terminale, poiché il raggio del punto di ingranamento è inferiore al raggio del cerchio di addendum, la pressione dell'olio sbilanciata come mostrato dalla freccia verrà generata sulle superfici dei denti dei denti 1' e 2'. La pressione idraulica genera coppia per gli assi 01 e 02. Sotto l'azione della coppia, il motore a ingranaggi ruota continuamente nella direzione mostrata nella figura. Con la rotazione dell'ingranaggio, l'olio viene portato nella camera di ritorno dell'olio e scaricato. Finché l'olio in pressione viene fornito in modo continuo al motoriduttore, il motore ruoterà in modo continuo e produrrà coppia e velocità. Nel processo di rotazione del motoriduttore, la coppia di uscita del motore è pulsante perché il punto di accoppiamento cambia costantemente posizione.
② Rispetto alla pompa ad ingranaggi, il motore ad ingranaggi presenta i seguenti problemi.
a. Il motoriduttore ha il requisito di rotazione avanti e indietro, quindi la struttura interna e il passaggio dell'olio sono simmetrici.
b. L'olio nella cavità a bassa pressione del motore viene espulso dall'ingranaggio, quindi la pressione nella cavità a bassa pressione è leggermente superiore alla pressione atmosferica, quindi il motore non produrrà fenomeni di cavitazione a causa dell'elevata portata di aspirazione come la pompa a ingranaggi.
c. A causa della contropressione del ritorno dell'olio dal motore, per evitare che la guarnizione terminale dell'albero venga danneggiata durante la rotazione avanti e indietro del motore, è stata installata una porta di perdita dell'olio separata sull'alloggiamento del motoriduttore, in modo da convogliare l'olio di perdita della parte del cuscinetto al serbatoio dell'olio all'esterno dell'alloggiamento, invece di convogliare l'olio di perdita alla camera a bassa pressione come fa la pompa a ingranaggi.
d. La pompa a ingranaggi fornisce pressione e flusso, enfatizzando l'efficienza volumetrica, mentre il motore a ingranaggi produce coppia di uscita, enfatizzando l'efficienza meccanica e cercando di avere buone prestazioni di avviamento e bassa velocità minima stabile. Per migliorare le prestazioni di avviamento, è necessario ridurre la coppia di attrito, la pressione di avviamento e la zona morta (vedere figura a). Per ridurre la velocità minima stabile è necessario far funzionare il motore stabilmente a una velocità molto bassa senza strisciare. Pertanto, di solito vengono adottate le seguenti misure.
i. I cuscinetti ad aghi vengono spesso utilizzati per ridurre la coppia di attrito all'avviamento del motore.
II. Migliorare le condizioni di lubrificazione e raffreddamento dei cuscinetti, in particolare garantire una buona lubrificazione al momento dell'avviamento.
III. ridurre la forza radiale per ridurre il carico sul cuscinetto, in modo da ridurre la coppia di attrito.
IV. Il coefficiente di compressione del dispositivo di compensazione del gioco deve essere ridotto il più possibile, in modo che il dispositivo di compensazione entri in contatto solo leggermente con l'ingranaggio con una forza di serraggio debole, in modo da ridurre la coppia di attrito.
5. Il numero di denti del motoriduttore è generalmente maggiore di quello della pompa a ingranaggi, in modo da ridurre la fluttuazione della coppia, ridurre la velocità minima stabile, migliorare la stabilità a bassa velocità e migliorare le prestazioni di avviamento. Inoltre, aumentare il numero di denti è anche utile per ridurre vibrazioni e rumore. Il numero di denti Z1 dell'ingranaggio collegato all'albero di uscita del motore è maggiore o uguale a 14. Il numero di denti della pompa a ingranaggi ad alta pressione è generalmente z = 6 ~ 14 (per evitare sottosquadri e indebolire la resistenza della radice, il profilo dei denti dovrebbe essere modificato).