Системы автомобильных и тракторных двигателей. Басуров В.М - 34 стр.

                          Лабораторная работа № 11
         ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ НАСОСА С ВНЕЦЕНТРОИДНЫМ
                    ЭПИЦИКЛОИДАЛЬНЫМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ

        Цель работы — изучение работы и конструкции насоса. Задание. Изучить работу, конструкцию и расчет
насоса с внутренним эпициклоидальным зацеплением.

                                           Общие сведения

       Отличительной особенностью шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением (рис. 1) является
отсутствие разделительного элемента между сцепляющимися шестернями (роторами), чем достигается его
компактность и малый вес.
      Внешний ротор помещен в расточке корпуса насоса, а ось вращения его смещена по отношению к оси
вращения внутреннего ротора на величину эксцентриситета е. Зубья внешнего ротора имеют профиль, со-
ставленный из дуг окружностей, профиль зубьев внутреннего ротора является
эквидистантой эпициклоиды, т.е. в насосе используется внецен-троидное
эпициклоидальное зацепление, позволяющее обеспечить его нормальную работу
при разности внешнего и внутреннего роторов в один зуб.
     Вращающийся вместе с валом насоса внутренний ротор приводит во
вращение внешний ротор. При этом по одну сторону плоскости, проведенной
через оси вращения обоих роторов, происходит увеличение объемов,
заключенных между их зубьями, сопровождающееся всасыванием рабочей
жидкости, а по другую - уменьшение объемов, обеспечивающее нагнетание
рабочей жидкости. Насосы с внутренним зацеплением обладают большей
всасывающей способностью, чем насосы с внешним зацеплением, и могут
эксплуатироваться на высоких (5000 и выше) оборотах, что позволяет
обеспечивать при заданных расходах большую компактность конструкций.
Свойства таких насосов иллюстрируются графиками, приведенными на рис. 2.
       В связи с этим представляет интерес расчет насосов подобного типа. Зуб
внутреннего ротора насоса представляет собой эквидистанту укороченной
эпициклоиды, образованную инструментом заданного размера, ось вращения
которого перемещается по укороченной эпициклоиде. На рис.3 показано построение профиля зуба (одной
половины, поскольку он симметричен относительно вершины). Используя обозначения, приведенные на
рис.3, запишем уравнение укороченной эпициклоиды в виде:

                                       x = ( R0 + R) sinψ + e sin(ϕ + ψ )
                                                                            ,                 (1)
                                       y = ( R0 + R) cosψ + e cos(ϕ +ψ )

где Ro - радиус основной окружности, по которой перекатывается без скольжения окружность радиусом R.
     Параметры укороченной эпициклоиды определяются величиной эксцентриситета е < R; при е = R
получим уравнение нормальной эпициклоиды. Поскольку перекатывание окружности радиусом R по
основной окружности происходит без скольжения, то φ = ψ*R0/R
     Так как внутренний ротор должен иметь целое число зубьев Z2, соотношение между углами φ и ψ должно
обеспечивать возврат точки, образующей эпициклоиду, в исходное положение, т.е. R0/R = Z2; тогда φ= Z2ψ.