【壓縮機網(wǎng)】行星式流體能量轉換結構的同步機構,由固定在行星輥軸上的同步器和定子端蓋內壁上的同步槽配合構成,同步器上設有同步柱,行星輥軸隨轉子旋轉時(shí),同步柱在同步槽內平移滑動(dòng),被限制在同步槽內的同步柱同時(shí)也限制了行星輥軸的旋轉,從而實(shí)現行星輥只有公轉、沒(méi)有自轉的目的,該同步機構可滿(mǎn)足 “行星式流體能量轉換結構” 對于高轉速、高精度的同步要求。
如圖1所示,行星式流體能量轉換結構主要由定子、轉子以及可旋轉地支撐在轉子腔槽內的行星輥構成。相對于轉子,行星輥與轉子的轉速相同,方向相反;相對于定子,行星輥只有圍繞轉子的公轉,沒(méi)有自轉。也就是說(shuō),行星輥在公轉過(guò)程中,其自身姿態(tài)始終保持不變,這需要相應的同步機構來(lái)實(shí)現。
針對行星式流體能量轉換結構高轉速、高精度、及其結構等特點(diǎn),普通齒輪、鏈條、皮帶等傳統同步機構的效果欠佳,結構也相對復雜,采用軌道式同步機構具有明顯優(yōu)勢。其結構簡(jiǎn)單、運轉平滑、精度高、磨損小、噪音低、方便冷卻潤滑,還可承受來(lái)自行星輥的較大扭矩。
行星式流體能量轉換結構的軌道式同步機構,由固定在行星輥軸上的同步器(包括同步臂和同步柱)以及定子端蓋內壁上開(kāi)設的同步槽配合構成,如圖2、圖5所示。同步器的具體形狀及同步柱、同步槽的數量視情況而定。



其實(shí),固定在行星輥軸上的同步器與行星輥,在隨行星輥軸心繞轉子軸心旋轉的運動(dòng)關(guān)系上是等效的,即同步器的運動(dòng)姿態(tài)與行星輥的運動(dòng)姿態(tài)是完全一致的,可以通過(guò)同步柱的運動(dòng)軌跡來(lái)確保同步器的姿態(tài),以實(shí)現確保行星輥運動(dòng)姿態(tài)(不自轉)的目的。
如圖3所示,在以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系中,任意選取點(diǎn)P(XP、YP),該點(diǎn)即是行星輥同步器上的任意點(diǎn)P,根據行星輥相對于轉子、定子的運動(dòng)關(guān)系,可確定P點(diǎn)在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中的軌跡方程為:
(X-XP)2+(Y-YP)2﹦R2,
上式中,XP為P點(diǎn)在以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系中的橫坐標,YP為P點(diǎn)在該坐標系中的縱坐標,R為行星輥軸心與轉子軸心之間的距離。
從軌跡方程可以看出,在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,P點(diǎn)的運動(dòng)軌跡是以半徑為R、橫坐標為XP及縱坐標為YP的點(diǎn)為圓心的圓。
同步器上的同步柱是一小圓柱體,其徑向橫截面是以P(XP、YP)點(diǎn)為圓心、r為半徑的圓(以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系),沿該同步柱軌跡在定子內壁端面上開(kāi)設的溝槽即為同步槽。如圖4所示,同步槽徑向橫截面由兩個(gè)同心圓構成,在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,圓心QP的橫坐標為XP、縱坐標為YP,兩個(gè)同心圓的半徑分別為R-r及R+r,r為同步柱的半徑。
其實(shí),同步槽徑向橫截面兩個(gè)同心圓之間的區域,就是同步柱徑向橫截面圓周上無(wú)數個(gè)點(diǎn)的圓形軌跡的集合。在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,這些圓形軌跡的半徑為R、其圓心為以QP(XP、YP)點(diǎn)為圓心r為半徑的圓內的無(wú)數個(gè)點(diǎn)。
在具體設計選擇P點(diǎn)位置及同步柱半徑r時(shí),同步槽不得影響定子端蓋內壁邊界及轉子軸承孔的相關(guān)要求。
當轉子旋轉時(shí),同步柱始終在同步槽內移動(dòng),即P點(diǎn)始終沿其軌跡運動(dòng),同步柱不能繞行星輥軸心旋轉,以此確保行星輥運動(dòng)姿態(tài)穩定而不發(fā)生自轉。
如果因流體壓力、行星輥運動(dòng)過(guò)程的摩擦阻力等給行星輥帶來(lái)扭矩較大,這些力量會(huì )傳遞給同步柱圓柱面及同步槽內壁面,會(huì )加重磨損,可適當增加同步柱及同步槽的數量,或增加同步臂的長(cháng)度,以分散減輕同步柱圓柱面與同步槽內壁之間的壓力,同時(shí)還可大大增加同步精度。一般情況下,四個(gè)同步柱及同步槽即可滿(mǎn)足較高的轉速、精度,以及來(lái)自行星輥的扭矩。
圖2為兩個(gè)同步柱的同步器,圖5為兩個(gè)同步柱的同步槽,圖6為四個(gè)同步柱的同步器,圖7為四個(gè)同步柱的同步槽。


來(lái)源:本站原創(chuàng )

如圖1所示,行星式流體能量轉換結構主要由定子、轉子以及可旋轉地支撐在轉子腔槽內的行星輥構成。相對于轉子,行星輥與轉子的轉速相同,方向相反;相對于定子,行星輥只有圍繞轉子的公轉,沒(méi)有自轉。也就是說(shuō),行星輥在公轉過(guò)程中,其自身姿態(tài)始終保持不變,這需要相應的同步機構來(lái)實(shí)現。
針對行星式流體能量轉換結構高轉速、高精度、及其結構等特點(diǎn),普通齒輪、鏈條、皮帶等傳統同步機構的效果欠佳,結構也相對復雜,采用軌道式同步機構具有明顯優(yōu)勢。其結構簡(jiǎn)單、運轉平滑、精度高、磨損小、噪音低、方便冷卻潤滑,還可承受來(lái)自行星輥的較大扭矩。
行星式流體能量轉換結構的軌道式同步機構,由固定在行星輥軸上的同步器(包括同步臂和同步柱)以及定子端蓋內壁上開(kāi)設的同步槽配合構成,如圖2、圖5所示。同步器的具體形狀及同步柱、同步槽的數量視情況而定。



其實(shí),固定在行星輥軸上的同步器與行星輥,在隨行星輥軸心繞轉子軸心旋轉的運動(dòng)關(guān)系上是等效的,即同步器的運動(dòng)姿態(tài)與行星輥的運動(dòng)姿態(tài)是完全一致的,可以通過(guò)同步柱的運動(dòng)軌跡來(lái)確保同步器的姿態(tài),以實(shí)現確保行星輥運動(dòng)姿態(tài)(不自轉)的目的。
如圖3所示,在以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系中,任意選取點(diǎn)P(XP、YP),該點(diǎn)即是行星輥同步器上的任意點(diǎn)P,根據行星輥相對于轉子、定子的運動(dòng)關(guān)系,可確定P點(diǎn)在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中的軌跡方程為:
(X-XP)2+(Y-YP)2﹦R2,
上式中,XP為P點(diǎn)在以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系中的橫坐標,YP為P點(diǎn)在該坐標系中的縱坐標,R為行星輥軸心與轉子軸心之間的距離。
從軌跡方程可以看出,在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,P點(diǎn)的運動(dòng)軌跡是以半徑為R、橫坐標為XP及縱坐標為YP的點(diǎn)為圓心的圓。
同步器上的同步柱是一小圓柱體,其徑向橫截面是以P(XP、YP)點(diǎn)為圓心、r為半徑的圓(以行星輥軸心OP為原點(diǎn)的直角坐標系),沿該同步柱軌跡在定子內壁端面上開(kāi)設的溝槽即為同步槽。如圖4所示,同步槽徑向橫截面由兩個(gè)同心圓構成,在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,圓心QP的橫坐標為XP、縱坐標為YP,兩個(gè)同心圓的半徑分別為R-r及R+r,r為同步柱的半徑。
其實(shí),同步槽徑向橫截面兩個(gè)同心圓之間的區域,就是同步柱徑向橫截面圓周上無(wú)數個(gè)點(diǎn)的圓形軌跡的集合。在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標系中,這些圓形軌跡的半徑為R、其圓心為以QP(XP、YP)點(diǎn)為圓心r為半徑的圓內的無(wú)數個(gè)點(diǎn)。
在具體設計選擇P點(diǎn)位置及同步柱半徑r時(shí),同步槽不得影響定子端蓋內壁邊界及轉子軸承孔的相關(guān)要求。
當轉子旋轉時(shí),同步柱始終在同步槽內移動(dòng),即P點(diǎn)始終沿其軌跡運動(dòng),同步柱不能繞行星輥軸心旋轉,以此確保行星輥運動(dòng)姿態(tài)穩定而不發(fā)生自轉。
如果因流體壓力、行星輥運動(dòng)過(guò)程的摩擦阻力等給行星輥帶來(lái)扭矩較大,這些力量會(huì )傳遞給同步柱圓柱面及同步槽內壁面,會(huì )加重磨損,可適當增加同步柱及同步槽的數量,或增加同步臂的長(cháng)度,以分散減輕同步柱圓柱面與同步槽內壁之間的壓力,同時(shí)還可大大增加同步精度。一般情況下,四個(gè)同步柱及同步槽即可滿(mǎn)足較高的轉速、精度,以及來(lái)自行星輥的扭矩。
圖2為兩個(gè)同步柱的同步器,圖5為兩個(gè)同步柱的同步槽,圖6為四個(gè)同步柱的同步器,圖7為四個(gè)同步柱的同步槽。



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