Entwicklung und Untersuchung einer Gerotopumpe und eines Orbit-Motors mit neuartiger Rollen-Zahnrad-Verzahnung

新型滚子齿轮齿形齿轮泵和轨道电机的开发和研究

• 批准号: 211482746
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Werkzeugmaschinen (IFW)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/211482746?language=en
• 关键词: Entwicklung; und; Untersuchung; einer; Gerotopumpe

Gerotorpumpen und Orbit-Motoren nehmen in der Ölhydraulik eine wichtige Stellung ein. Gerotor-pumpen teilen mit anderen Zahnradpumpen-Bauarten viele positive Eigenschaften wie die kompakte Bauweise mit gutem Leistungsgewicht, einen einfachen Aufbau mit wenigen Bauteilen, hohe Zuver-lässigkeit und Robustheit, eine unabhängige Einbaulage, einen guten Wirkungsgrad und einen sehr stetigen Förderstrom. Orbit-Motoren haben eine Reihe von Vorzügen, die sie zu einem großen Teil mit den verwandten Gerotorpumpen teilen: So weisen sie eine hohe Laufruhe, ein sehr hohes Startdrehmoment, ein nahezu konstantes Drehmoment über den gesamten Drehzahlbereich und einen hohen Wirkungsgrad auf. Orbit-Motoren sind kompakte und robuste Konstruktionen, die auch unter harten Arbeitsbedingungen sehr langlebig sind. Darüber hinaus können sie sowohl in geschlossenen als auch in offenen Hydrauliksystemen eingesetzt werden und sind für eine große Bandbreite an Hydraulikflüssigkeiten geeignet. Neben den aufgeführten Vorteilen weisen sowohl Gerotortpumpen als auch Orbit-Motoren bestimmte Nachteile auf. So fordern diese hohen Fertigungsgenauigkeiten, welche zu einer schwierigen und teueren Herstellung von Zahnradsätzen führt. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die grundlegende Konzeption und Untersuchung einer Gerotorpumpe und eines Hydromotors (Orbit-Motor) mit einer neuen Rollen-Zahnrad-Verzahnung. Bei konventionellen Gerotorpumpen wird der innenverzahnte Zahnring meistens auf Räummaschinen hergestellt, was zu erhöhten Produktionskosten führt. Bei dem Orbit-Motor wird der Separator der Rollen ebenso auf Räummaschinen produziert, was mit der gleichen Verteuerung durch diesen Arbeitsprozess einhergeht. Für die neuen Gerotorpumpen und Orbit-Motoren sollen der herkömmliche innenverzahnte Zahnring des Zahnradpaares bzw. der Separator und die Rollen bei den Orbit-Motoren durch Rollen bzw. Rollen und Passschrauben ersetzt werden. Diese Standard-Normteile besitzen eine hohe Genauigkeit und benötigen nur einen einfachen Fertigungsprozess für das Zahnradpaar, wodurch die Herstellkosten erheblich sinken. Die im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnde Gerotorpumpe und der Orbit-Motor sollen sich weiter durch die folgenden Vorteile auszeichnen: Die Gleitreibung zwischen beiden Zahnrädern wird durch Rollreibung ersetzt, wodurch der Wirkungsgrad erhöht, der Verschleiß minimiert und die Lebensdauer verlängert wird. Weiterhin sollen die neu konzipierte Gerotorpumpe und der Orbit-Motor eine geringe Pulsation und niedrige Schallpegel aufweisen. Durch Anwendung der analytischen Mathematik und Differentialgeometrie wird die Prototyppumpe und der Prototypmotor ausgelegt und modelliert sowie deren charakteristische Parameter simuliert. Dabei werden analytische Gleichungen des Profils des Innenzahnrads bei verschiedenen Exzentrizitäten aufgestellt. Die neue Gerotorpumpe und der Orbit-Motor werden durch Modellieren der Fluidströmung, durch Optimierung der neuen Rollen-Zahnrad-Verzahnung sowie durch Gegenüberstellung der experimentellen und theoretischen Untersuchungen mit Ergebnissen von Standard-Gerotorpumpen und Orbit-Motoren verglichen und verifiziert. Die gewonnenen Kennwerte des optimierten Pumpen- und Orbit-Motor-Prototyps mit der neuen Rollen-Zahnrad-Verzahnung sollen den Pumpenherstellern Grundlagen und Richtlinien zur Entwicklung und Produktion von Innenzahnradpumpen und Orbit-Motoren mit verbesserten Leistungsparametern, verbesserten akustischen Eigenschaften, verlängerter Lebensdauer und reduzierten Herstellungskosten ermöglichen. 

齿轮泵和轨道电机位于液压系统中。 Bauteilen、hohe Zuver-lässigkeit 和 Robustheit、eine unabhängige Einbaulage、einen guten Wirkungsgrad 和 einen sehr stetigen Förderstrom。 Orbit-Motoren sind kompakte und roughe Konstruktionen, die auch unter harten Arbeitsbedingungen塞赫尔·朗格比格·信德。 Orbit-Motoren bestimmte Nachteile auf。 und eines Hydromotors (Orbit-Motor) mit einer neuen Rollen-Zahnrad-Verzahnung。 Rollen ebenso auf Räummaschinen produziert，是 mit der gleichen Verteuerung durchdiesen Arbeitsprozess einhergeht。 Rollen 和 Passschrauben 的轨道发动机。齿轮泵和轨道电机在旋转过程中的解决方案：在滚动过程中将 Gleitreibung zwischen beiden Zahnrädern wird durch Rollreibung ersetzt、wodurch der Wirkungsgrad erhöht、der Verschleiß minimiert 和 die Lebensdauer verlängert wird。模拟参数和模拟特性。在实验和理论研究以及标准齿轮泵和轨道电机的验证和验证的过程中，对新的滚动测量进行了优化。新的滚动轴承检验解决了泵的基本原理和制造工艺以及内部轴承泵和轨道电机生产的问题，包括运行参数、技术特性、使用期限和生产过程