容積流量計以及螺旋齒輪的製作方法

2023-05-22 10:49:56

專利名稱：容積流量計以及螺旋齒輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種容積流量計以及螺旋齒輪，更詳細地，是關於作為基準齒條齒形 使用橢圓節距曲線的一對螺旋齒輪以及具有該螺旋齒輪的容積流量計。
背景技術：
一直以來，螺旋齒輪式容積流量計與其他的轉子式流量計相比，由於轉子的轉動 為勻速轉動、等流量、等轉矩，因而具有無脈動，極少產生振動和噪音的特點。而且，作為轉 子，在齒數較少的齒輪(齒數Z = 2 4)中，遍及整個齒輪齒形而進行嚙合的連續接觸齒 形無困油現象且適合作為流量計的轉子而被種種實用化。例如，專利文獻1中記載的螺旋齒輪式容積流量計的齒形是在基準齒條齒形上使 用了漸開線曲線(工具壓力角α。彡21.3° )的一點連續接觸齒形，通常狀態(單一曲線 的情況下)的齒高率為h 0.665m (m是模數)，另外，即使將節點的工具壓力角設為α。= 15°且用直線連接節點附近的組合曲線的情況，齒高率為h 0.724m。但是，直線的最大高 度設為 hQ = Zsin2 α。/2。而且，該齒形的齒高率比一點連續接觸齒形的界限齒高率h = Jim/4 = 0. 7854m 還要低，無法得到比這個更高的齒高。另外，擺線齒形具有滑率一定的特點，與此同時節點的工具壓力角為零，另外，為 用單一曲線形成一點連續接觸齒形，齒高率h = 0. 5m為界限。然而，雖然能夠為避免節點 的零工具壓力角而在節點附近插入直線，但為使一點連續接觸齒形成立，齒高率h = 0. 5m 成為界限。另外，一般被稱為諾維柯夫齒形的圓弧齒形，圓弧的中心在齒距時，能夠得到一點 連續接觸齒形的最大齒高率h= Jim/4 = 0.7854m。然而，此時的節點的工具壓力角與擺線 齒形同樣地為零，因此通過移動圓弧中心使節點的工具壓力角成C^= 14. 5°，則此時的齒 高率成h = 0.6801m。另外，也可通過在節點附近插入直線而提高齒高率。此時，直線的高 度範圍必須滿足0彡hQ彡Zsin2 α。/2，此時的工具壓力角約成α Q彡21. 5°。上述中，如果直線的工具壓力角按C^彡21.5°計算，則直線的高度成hQ = 0. 2678，滿足直線的最大高度Iitl = 0. 2686，此時的齒高率成h = 0. 7307m。但是，此時的齒 輪齒形成為漸開線與圓弧的組合曲線齒形，圓弧曲線部分不是連續接觸而是一瞬間的面接 觸。專利文獻1 專利第3310239號公報但是，一般的漸開線齒形情況的齒高率(全齒高設為2h)以1.0m(普通齒)為標 準，在作為容積流量計或齒輪泵的轉子而使用的情況下，因嚙合率或排出量的關係齒高率 低是不利的。因此，如果在裝入一對螺旋齒輪的容積流量計中，作為基準齒條齒形使用橢圓節 距曲線，則能夠設定作為一點連續接觸齒形的理論界限的齒高率0. 7854m。但是，現有的容 積流量計中，沒有如上述作為基準齒條齒形使用橢圓節距曲線這樣的技術思想，而且至今為止沒有被實現。

發明內容
本發明鑑於上述那樣的實情而提出的，其目的在於提供一種具有如下結構的理想 的容積流量計以及螺旋齒輪，即具有作為基準齒條齒形使用橢圓節距曲線的一對螺旋齒 輪，即使齒數少也能夠設定一點連續接觸齒形的理論界限的齒高率η m/4 (0. 7854m)，並且 齒形間無困油現象。為解決上述課題，第一技術方案的容積流量計在殼體內具有一對螺旋齒輪、通過 該螺旋齒輪的旋轉測量流量，其特徵在於，所述一對螺旋齒輪將2葉以下的橢圓節距曲線 作為基準齒條齒形的曲線，該橢圓節距曲線的矢徑用ρ = a/(l_bcosn θ )表示，(其中，ρ為矢徑、從旋轉中心至橢圓節距曲線的距離，a為相似係數，b為 扁平度，η (η彡2)為葉數，θ為偏移角)。第二技術方案的特徵在於在第一技術方案中，在葉數η = 2的情況下，當將節點的 工具壓力角設為α ο，將節點的偏移角為設為Θ。，將1/4的基準齒距設為Stl，將所述橢圓節 距曲線的極點與齒距線的距離設為g C1,將齒高率設為h時，則在
權利要求
一種容積流量計，在殼體內具有一對螺旋齒輪、通過該螺旋齒輪的旋轉測量流量，其特徵在於，所述一對螺旋齒輪將2葉以下的卵形節距曲線作為基準齒條齒形的曲線，該卵形節距曲線的矢徑用ρ＝a/(1 bcosnθ)表示，其中，ρ為矢徑、從旋轉中心至橢圓節距曲線的距離，a為相似係數，b為扁平度，n(n≤2)為葉數，θ為偏移角。
2.權利要求1所述的容積流量計，其特徵在於，在葉數η= 2的情況下，當將節點的工 具壓力角設為Qtl,將節點的偏移角為設為θ ο，將1/4的基準齒距設為Stl，將所述橢圓節距 曲線的極點與齒距線的距離設為go，將齒高率設為h時，則在
3.權利要求1所述的容積流量計，其特徵在於，在葉數η= 2、且所述橢圓節距曲線的 極點和齒距線的距離g0為0的情況下，如果將節點的工具壓力角設為α C1，將節點的偏移角 為設為θ ο，將1/4的基準齒距設為Stl，將自齒距線的直線高度設為Iv將齒高率設為h時， 則在[數1]
4.權利要求1所述的容積流量計，其特徵在於，在葉數η=1的情況下，當將節點的工 具壓力角設為Qtl,將節點的偏移角為設為θ ο，將1/4的基準齒距設為Stl，將所述橢圓節距 曲線的極點和齒距線的距離設為go，將齒高率設為h上，則在[數2]
5.權利要求1所述的容積流量計，其特徵在於，在葉數η = 1、且所述橢圓節距曲線的 極點和齒距線的距離g(l為0的情況下，當將節點的工具壓力角設為α C1，將節點的偏移角為設為θ ο，將1/4的基準齒距設為Stl，將自齒距線的直線高度設為Iv將齒高率設為h時，則 在[數3]
6.權利要求3或5所述的容積流量計，其特徵在於，在所述距離g(l= 0的情況下，所述 橢圓節距曲線的極點在齒距線上，自所述齒距線的直線高度Iitl為0彡Iltl彡Z/2Sin2a(l，其 中Z為螺旋轉子齒數。
7.權利要求2至6中任意一項所述的容積流量計，其特徵在於，所述工具壓力角Citl設 在10°以上。
8.權利要求1至7中任意一項所述的容積流量計，其特徵在於，所述一對螺旋齒輪的至 少一部分齒面凹凸嚙合。
9.一種由一對構成的螺旋齒輪，其特徵在於，該一對螺旋齒輪將2葉以下的橢圓節距 曲線作為基準齒條齒形的曲線，該橢圓節距曲線的矢徑用P = a/ (Ι-bcosn θ )表示，其中，P為矢徑、從旋轉中心至橢圓節距曲線的距離，a為相似係數，b為扁平度， η為葉數且小於或等於2，θ為偏移角。
全文摘要
本發明提供一種齒形間無困油現象的理想的容積流量計，具有作為基準齒條齒形使用橢圓節距曲線的一對螺旋齒輪，即使齒數少也能夠設定一點連續接觸齒形的理論界限的齒高率πm/4。容積流量計殼體(3)內具有一對螺旋轉子(1、2)、一對螺旋轉子(1、2)將2葉以下的橢圓節距曲線作為基準齒條齒形的曲線，該橢圓節距曲線的矢徑用ρ＝a/(1-bcosnθ)表示，(其中，ρ為矢徑、從旋轉中心至橢圓節距曲線的距離，a為相似係數，b為扁平度，n(n≤2)為葉數，θ為偏移角)。橢圓節距曲線的極點與齒距線的距離設為g0時，齒高率h用h＝a/(1-b)-g0表示，(其中，g0＝acosθ0/(1-bcosnθ0))，以齒高率h為πm/4的方式決定相似係數a、扁平度b、距離g0。
文檔編號G01F3/10GK101960265SQ200880127819
公開日2011年1月26日 申請日期2008年5月23日 優先權日2008年3月3日
發明者內田勝一, 小野精悟 申請人:株式會社奧巴爾