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摘要

科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,機(jī)器已經(jīng)很大程度上代替了人力勞動(dòng)，解放了人的類(lèi)的體力勞動(dòng)，為工業(yè)的進(jìn)一步展注入了源源不斷的動(dòng)力，更是為人類(lèi)的進(jìn)步做出了不可磨滅的作用。然而，正當(dāng)機(jī)器在人類(lèi)工業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生了舉足輕重的作用的同時(shí)，又有一個(gè)新的問(wèn)題擺在我們的面前，源動(dòng)力怎么辦，又如何能更好地利用我們身邊的自然資源？橫在人類(lèi)進(jìn)步這一階梯面前的又是一聯(lián)串的新產(chǎn)生的問(wèn)題——如何來(lái)產(chǎn)生源源不斷的動(dòng)力？為了解決一系列所涉及的動(dòng)力源的問(wèn)題，馬達(dá)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、泵等一系列的動(dòng)力機(jī)就孕育而生了。液壓馬達(dá)就像是人的心臟一樣，為源源不斷地輸送轉(zhuǎn)換能量和提供能量。為科技工業(yè)的發(fā)展作出了不可磨滅的功績(jī)。

采用行星針輪擺線(xiàn)嚙合付的一齒差原理和結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)，又稱(chēng)它為外行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它的產(chǎn)生對(duì)開(kāi)拓液壓技術(shù)應(yīng)用范圍將是一次重大的突破。它的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，具體可分為：優(yōu)化的液壓機(jī)械技術(shù)、優(yōu)化的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)和具有領(lǐng)先的應(yīng)用技術(shù)和較大的拓展性技術(shù)。對(duì)此可進(jìn)行不斷的開(kāi)拓和創(chuàng)新。

可以預(yù)見(jiàn)，此結(jié)構(gòu)在不久的將來(lái)，應(yīng)用范圍一定會(huì)越來(lái)越廣，對(duì)解決中國(guó)能源的緊迫感有重大作用。應(yīng)用此技術(shù)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中節(jié)能、節(jié)省資源和降低制造成本也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，對(duì)擴(kuò)大液壓機(jī)械的應(yīng)用開(kāi)拓是一項(xiàng)重大的貢獻(xiàn)。本課題研究?jī)?nèi)容和任務(wù)，就是以一種新型結(jié)構(gòu)的液壓泵和馬達(dá)液力轉(zhuǎn)換能量方式，取而代之是一種大功率，高效率，小體積，低價(jià)格的馬達(dá)。

關(guān)鍵詞：擺線(xiàn)馬達(dá)液力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)配油機(jī)構(gòu)孔銷(xiāo)機(jī)構(gòu)

TheStructureDesignOfExtrasolarplanetscycloidMotor

Abstract

Rapiddevelopmentofscienceandtechnologyoftoday,machineshavelargelyreplacedhumanlabor,liberatingthepeopleoftheclassmanualforfurtherindustrialdevelopmentintostreamsofmomentummoretotheprogressofmankindmadeanindeliblerole.However,whilethemachineryintheindustrialdevelopmentofmankindhaveapivotalrole,wehaveanewprobleminfrontofus,howdopowersource,Howcanwemakebetteruseofthenaturalresourcesaroundus?Wanghumanprogressinthefaceoftheladderisajointseriesofemergingissues--howtogenerateaconstantsupplyofpower?Tosolveaseriesinvolvingthesourceofpower,motors,motor,theinternalcombustionengine,aseriesofpumppowergeneratoronthebreedandhealth.Hydraulicmotorsisliketheheart,asteadysupplyofenergyconversionandenergy.ForthedevelopmentofITindustrieshasmadeindeliblecontributions.Usingneedlesroundcycloidplanetarymeshingpayatoothdifferenceprincipleandstructureofhydraulicmotors,alsocalledextrasolarplanetsdrive,Itsappearanceonthepioneeringapplicationofhydraulictechnologywillbeamajorbreakthrough.Itstechnicaladvantagesareobvious,concretecanbedividedinto:optimizationofhydraulicmachinerytechnology,theoptimumstructurewithinnovativedesignandtheapplicationofleadingtechnologyandthedevelopmentofmoretechnology.Thiscanbecarriedoutcontinuouslyandinnovation.Itcanbeforeseenthatthisstructureinthenearfuture,theapplicationwillbecomewider.Chinatosolvetheenergyofurgencyamajorrole.Applicationofthistechnologytothedevelopmentofthenationaleconomyenergy,saveresourcesandreducethecostofmanufacturingwillhaveadefiniteimpactHydraulicmachinerytoexpandtheapplicationdevelopmentisamajorcontribution.Theresearchcontentandthetaskistoanewstructureofthehydraulicpumpmotorsandhydraulicenergyconversion,Insteadofahighpower,highefficiency,smallsize,lowpriceofmotors.

Keyword：cycloidmotorHydraulicConverterDistributionoilsectorKongmarketingagencies

液壓馬達(dá)

20世紀(jì)，由于電力工業(yè)的飛發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域中滿(mǎn)目所見(jiàn)、充耳所聞皆是電馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)和轟鳴，因此，人們大大忽視了液壓馬達(dá)的存在。

其實(shí)，電馬達(dá)由于受磁飽和的限制，在每平方厘米上只能產(chǎn)生數(shù)十牛頓的電磁力，其數(shù)量級(jí)僅為0.1MPa；而液壓馬達(dá)的工作壓力通常為10MPa數(shù)量級(jí)，兩者相差幾十甚至數(shù)百倍。因此，電此，電馬達(dá)扭矩很小而轉(zhuǎn)速很高，一般都要通過(guò)減速機(jī)構(gòu)方能驅(qū)動(dòng)負(fù)載。

液壓馬達(dá)，尤其是低速大扭矩馬達(dá)，均可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。液壓馬達(dá)力密度大，在同等功率輸出情況下，其重量、尺寸僅為直流電馬達(dá)的5%~20%，相對(duì)質(zhì)量很輕，所以轉(zhuǎn)動(dòng)慣小，啟動(dòng)、制動(dòng)、反向運(yùn)轉(zhuǎn)快速性及低速穩(wěn)定性好，并可方便地實(shí)施無(wú)級(jí)調(diào)速，這些令電馬達(dá)無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)，使得近20年來(lái)液壓馬達(dá)和液壓技術(shù)在全世界都得以迅速地推廣應(yīng)用和深入普及，人們?cè)趯?shí)踐中也越來(lái)越感到液壓馬達(dá)的重要性。

世界上經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，一貫重視液壓馬達(dá)的研究、開(kāi)發(fā)、制造和應(yīng)用，并不斷進(jìn)步和獲得新的成果，而且論著頗豐。相比之下，我國(guó)由于技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱，人們的認(rèn)識(shí)水平也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及先進(jìn)國(guó)家，國(guó)人對(duì)于液壓馬達(dá)的論述專(zhuān)著極為罕見(jiàn)，對(duì)于液壓馬達(dá)實(shí)用技術(shù)方面專(zhuān)著更可謂“蹋破鐵鞋無(wú)覓處”。

到目前為止，液壓馬達(dá)的種類(lèi)已是層出不窮，有高速液壓馬達(dá)，低速液壓馬達(dá)，擺動(dòng)液壓馬達(dá)，還有如定量液壓馬達(dá)，變量液壓馬達(dá)，單作用液壓馬達(dá)，多作用液壓馬達(dá)等，而擺線(xiàn)馬達(dá)則是屬于低速液壓馬達(dá)中的子種類(lèi)——多作用液壓馬達(dá)中的一種，而單單擺線(xiàn)液壓馬達(dá)也分為好多種：雙定子疊加式盤(pán)配流擺線(xiàn)液壓馬達(dá)，集成式擺線(xiàn)液壓馬達(dá)，BMR（2）軸配油擺線(xiàn)液壓馬達(dá)，BM式擺線(xiàn)液壓馬達(dá)，外形星針輪式擺線(xiàn)液壓馬達(dá)。

擺線(xiàn)齒輪馬達(dá)BM是我國(guó)機(jī)械部重點(diǎn)企業(yè)、江蘇省液壓氣動(dòng)密封件協(xié)會(huì)大批量制造的行星轉(zhuǎn)子式擺線(xiàn)齒輪液壓馬達(dá)。它是一種利用行星減速機(jī)械原理的內(nèi)嚙合擺線(xiàn)齒輪馬達(dá)。這種馬達(dá)自1955年發(fā)明以來(lái)，隨即傳入我國(guó)，以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)獲得迅的發(fā)展。這種優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)矩大，單位質(zhì)量功率遠(yuǎn)比其他類(lèi)型的液壓馬達(dá)。另外，這種馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍寬、使用可靠、低速穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉。目前全世界的年產(chǎn)量已超過(guò)百萬(wàn)臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于塑料機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、煤礦機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、漁業(yè)機(jī)械及專(zhuān)用機(jī)床等設(shè)備中。而且，采用傳統(tǒng)機(jī)械能量轉(zhuǎn)換方式，不但要儲(chǔ)備一定功率，變速時(shí)對(duì)主機(jī)部擊很大，影響其壽命，又多耗約7%油料。本課題研究?jī)?nèi)容和任務(wù)，就是以一生中新型結(jié)構(gòu)的液壓泵和馬達(dá)液力轉(zhuǎn)換有量方式，取而代之。這種新型結(jié)構(gòu)的液壓馬達(dá)，為一齒差“外行星針輪擺線(xiàn)的傳動(dòng)原理機(jī)構(gòu)，能滿(mǎn)足船舶大范圍性能的工況要求，其特點(diǎn)：可選各主參數(shù)值范圍大，比功率值大?？傂?，體積小，重量輕和價(jià)格低。”

此擺線(xiàn)馬達(dá)是一個(gè)小體積，大功率的擺線(xiàn)馬達(dá)

液壓馬達(dá)習(xí)慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置.

從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)來(lái)看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。

但是，由于液壓馬達(dá)和液壓泵的工作條件不同，對(duì)它們的性能要求也不一樣，所以同類(lèi)型的液壓馬達(dá)和液壓泵之間，仍存在許多差別。首先液壓馬達(dá)應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn)，因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大，特別對(duì)它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此，它通常都采用滾動(dòng)軸承或靜壓滑動(dòng)軸承；其次液壓馬達(dá)由于在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別，使得液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似，但不能可逆工作。

液壓馬達(dá)按其結(jié)梅類(lèi)型來(lái)分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類(lèi)。額定轉(zhuǎn)速高于500r／min的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500r／min的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式和軸向柱塞式等。它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速液壓馬達(dá)的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn))，因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱(chēng)為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。

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目錄

前言5

1．概述7

1．1液壓馬達(dá)7

1．3擺線(xiàn)馬達(dá)的相關(guān)問(wèn)題8

2．?dāng)[線(xiàn)及其相關(guān)的問(wèn)題14

2．1問(wèn)題的提出14

2．2擺線(xiàn)的定義與研究歷史14

2．4擺線(xiàn)的兩個(gè)重要性質(zhì)16

2．5擺線(xiàn)的其他有關(guān)方面17

3．?dāng)[線(xiàn)輪的結(jié)構(gòu)與工作原理及其分析計(jì)算19

3．1概述19

3．2嚙合原理20

3．3擺線(xiàn)輪的嚙合特性22

3．4擺線(xiàn)針輪作用力的理論分析27

3．5擺線(xiàn)針輪的齒面接觸強(qiáng)度的理論分析30

4.擺線(xiàn)輪機(jī)構(gòu)及其相關(guān)部分機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)及其計(jì)算33

4．1參數(shù)方案選擇設(shè)計(jì)33

4．2實(shí)際參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算37

5．其它部分設(shè)計(jì)分析42

5．1參數(shù)選擇分析與計(jì)算42

5．2柱銷(xiāo)與孔的作用力分析44

5．3螺栓分析與計(jì)算46

5．4軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算49

5．5殼壁主要部分的設(shè)計(jì)計(jì)算52

5．6封密裝置的設(shè)計(jì)分析53

結(jié)束語(yǔ)55

致謝55

參考文獻(xiàn)56

附錄57