基于內(nèi)外嚙合型齒輪馬達(dá)提出了雙內(nèi)外嚙合型齒輪同步多馬達(dá),對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹,搭建了基于該齒輪馬達(dá)控制的液壓同步回路.所設(shè)計(jì)的齒輪同步多馬達(dá)可以減小傳統(tǒng)同步馬達(dá)的尺寸,驅(qū)動(dòng)成一定比例或者相同幾何尺寸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng),并能夠切換油路以適應(yīng)不同工況的需求.通過(guò)理論計(jì)算,將所搭建的包含齒輪同步多馬達(dá)的液壓同步控制回路在AMESIM軟件中進(jìn)行建模仿真,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明:該齒輪同步多馬達(dá)可以代替多聯(lián)齒輪馬達(dá)控制油液比例,進(jìn)而對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行同步控制. 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(05)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖1雙內(nèi)外嚙合齒輪同步多馬達(dá)結(jié)構(gòu)1—?dú)んw；2，8—月牙板；3，7—內(nèi)馬達(dá)內(nèi)嚙合小齒輪；4，6—內(nèi)外馬達(dá)共齒輪；5—中心齒輪；a，h—內(nèi)馬達(dá)出油口；b，g—內(nèi)馬達(dá)進(jìn)油口；c，e—外馬達(dá)進(jìn)油口；d

第5期聞德生，等：雙內(nèi)外嚙合型齒輪多馬達(dá)在同步回路中的應(yīng)用·71·3AMESIM仿真分析將上述所搭建的液壓同步回路在AMESIM中建模，并進(jìn)行仿真．分析兩內(nèi)外馬達(dá)在上述兩種工況下的同步特性[11]．a(chǎn).雙內(nèi)外嚙合齒輪多馬達(dá)的建�；陔p內(nèi)外嚙合多馬達(dá)的工作原理，如圖4所示建立模型，并生成超級(jí)元件，圖4(a)中：1端口為雙內(nèi)外嚙合齒輪同步馬達(dá)的進(jìn)油口；2，3端口為外馬達(dá)的出油口；4，5端口為內(nèi)馬達(dá)的出油口．將回路圖3在AMESIM中搭建完成，并將超級(jí)元件接入回路中，如圖5所示，各數(shù)字含義同圖3．b.子模型的選擇及參數(shù)設(shè)置各元件的子模型采用AMESIM的有優(yōu)先子模型[12]．經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，設(shè)置各元件的參數(shù)值如下：節(jié)流孔直徑為4mm，液壓缸1，2內(nèi)徑為50mm，液壓缸3，4內(nèi)徑為34.4mm，活塞桿1，2直徑為28mm，活塞桿3，4直徑為20mm，液壓缸行程為0.5mm，齒輪齒寬為30mm，共齒輪內(nèi)齒數(shù)為54，共齒輪外齒數(shù)為64，中心齒輪齒數(shù)為45，小齒輪齒數(shù)為32，外嚙合齒輪的模數(shù)為2mm，內(nèi)嚙合齒輪的模數(shù)為1.5mm．此外，溢流閥11，12的開(kāi)啟壓力設(shè)置為20MPa，溢流閥13，14的開(kāi)啟壓力設(shè)置為18MPa．分兩個(gè)階段仿真：第一個(gè)仿真階段，換向閥9，圖4雙內(nèi)外嚙合齒輪馬達(dá)建模圖5AMESIM同步回路搭建10均在右位工作，四個(gè)液壓缸的負(fù)載相同且都為5kN；第二仿真階段，換向閥9，10得電均在左位工作，液壓缸1和液壓缸4的負(fù)載相同且都為3kN．c.仿真結(jié)果及分析在第一個(gè)仿真階段，四個(gè)缸同步運(yùn)動(dòng)，仿真結(jié)?

·72·華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第48卷圖7兩液壓缸同步運(yùn)動(dòng)圖8兩階段液壓缸1的流量15.26L/min，為第一個(gè)階段的兩倍，且第一階段活塞的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為8s，第二階段為4s，使液壓缸的運(yùn)動(dòng)時(shí)間減半，與計(jì)算結(jié)果相同．在第二階段過(guò)程中，對(duì)齒輪同步多馬達(dá)的入口壓力與液壓缸1和4無(wú)桿腔中的壓力進(jìn)行比較，如圖9所示，圖中p為壓力．可以看出：工作時(shí)液壓缸4的入口壓力大于馬達(dá)的入口壓力；馬達(dá)的入口壓力大于液壓缸1的入口壓力．當(dāng)齒輪同步多馬達(dá)給不同缸徑注入流量時(shí)，在外負(fù)載相同的情況下，外馬達(dá)為馬達(dá)工況，內(nèi)馬達(dá)為二級(jí)增壓泵工況．圖9第二階段三點(diǎn)處的壓力4結(jié)語(yǔ)本研究采用內(nèi)外嚙合型齒輪同步多馬達(dá)，在一個(gè)殼體內(nèi)安裝多個(gè)相互嚙合的齒輪馬達(dá)，既節(jié)省了工作空間，進(jìn)一步提高了液壓馬達(dá)的比功率特性，又?jǐn)U大了其使用范圍，不僅可以同步相同缸徑的液壓缸，而且可以同步缸徑成一定比例的液壓缸，適應(yīng)不同的工況，且同步精度能夠滿足一般使用要求．建立了基于AMESIM的雙內(nèi)外齒輪同步多馬達(dá)液壓同步系統(tǒng)仿真模型，仿真分析了四個(gè)液壓缸同步運(yùn)動(dòng)和兩個(gè)不同缸徑的液壓缸的同步運(yùn)動(dòng)的同步精度、流量特性和壓力特性．分析結(jié)果表明：在這兩種工況下，雙內(nèi)外嚙合齒輪同步多馬達(dá)均能夠?qū)崿F(xiàn)比例分流，實(shí)現(xiàn)液壓缸等速同步運(yùn)動(dòng)的要求．參考文獻(xiàn)[1]張紹久．液壓同步系統(tǒng)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010．[2]李壯云．液壓元件與系統(tǒng)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016．[3]許宏．齒輪分流增壓器及其在工程機(jī)械上的應(yīng)用[J]．工程機(jī)械，1992(6)：29-31．[4]王東升．齒輪式同步馬達(dá)壓力補(bǔ)償閥的設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
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