【壓縮機(jī)網(wǎng)】行星式流體能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的同步機(jī)構(gòu)，由固定在行星輥軸上的同步器和定子端蓋內(nèi)壁上的同步槽配合構(gòu)成，同步器上設(shè)有同步柱，行星輥軸隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，同步柱在同步槽內(nèi)平移滑動，被限制在同步槽內(nèi)的同步柱同時也限制了行星輥軸的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)行星輥只有公轉(zhuǎn)、沒有自轉(zhuǎn)的目的，該同步機(jī)構(gòu)可滿足 “行星式流體能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)” 對于高轉(zhuǎn)速、高精度的同步要求。

 

　　如圖1所示，行星式流體能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子以及可旋轉(zhuǎn)地支撐在轉(zhuǎn)子腔槽內(nèi)的行星輥構(gòu)成。相對于轉(zhuǎn)子，行星輥與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速相同，方向相反；相對于定子，行星輥只有圍繞轉(zhuǎn)子的公轉(zhuǎn)，沒有自轉(zhuǎn)。也就是說，行星輥在公轉(zhuǎn)過程中，其自身姿態(tài)始終保持不變，這需要相應(yīng)的同步機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

 

　　針對行星式流體能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)高轉(zhuǎn)速、高精度、及其結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，普通齒輪、鏈條、皮帶等傳統(tǒng)同步機(jī)構(gòu)的效果欠佳，結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜，采用軌道式同步機(jī)構(gòu)具有明顯優(yōu)勢。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)平滑、精度高、磨損小、噪音低、方便冷卻潤滑，還可承受來自行星輥的較大扭矩。

 

　　行星式流體能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的軌道式同步機(jī)構(gòu)，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(nèi)壁上開設(shè)的同步槽配合構(gòu)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(shù)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(zhuǎn)子軸心旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動關(guān)系上是等效的，即同步器的運(yùn)動姿態(tài)與行星輥的運(yùn)動姿態(tài)是完全一致的，可以通過同步柱的運(yùn)動軌跡來確保同步器的姿態(tài)，以實(shí)現(xiàn)確保行星輥運(yùn)動姿態(tài)（不自轉(zhuǎn)）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(biāo)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(jù)行星輥相對于轉(zhuǎn)子、定子的運(yùn)動關(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(biāo)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(biāo)系中的橫坐標(biāo)，YP為P點(diǎn)在該坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo)，R為行星輥軸心與轉(zhuǎn)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(biāo)系中，P點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是以半徑為R、橫坐標(biāo)為XP及縱坐標(biāo)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(biāo)系），沿該同步柱軌跡在定子內(nèi)壁端面上開設(shè)的溝槽即為同步槽。如圖4所示，同步槽徑向橫截面由兩個同心圓構(gòu)成，在以定子端蓋軸心O為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系中，圓心QP的橫坐標(biāo)為XP、縱坐標(biāo)為YP，兩個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同心圓之間的區(qū)域，就是同步柱徑向橫截面圓周上無數(shù)個點(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(biāo)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(nèi)的無數(shù)個點(diǎn)。

 

　　在具體設(shè)計選擇P點(diǎn)位置及同步柱半徑r時，同步槽不得影響定子端蓋內(nèi)壁邊界及轉(zhuǎn)子軸承孔的相關(guān)要求。

 

　　當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，同步柱始終在同步槽內(nèi)移動，即P點(diǎn)始終沿其軌跡運(yùn)動，同步柱不能繞行星輥軸心旋轉(zhuǎn)，以此確保行星輥運(yùn)動姿態(tài)穩(wěn)定而不發(fā)生自轉(zhuǎn)。

 

　　如果因流體壓力、行星輥運(yùn)動過程的摩擦阻力等給行星輥帶來扭矩較大，這些力量會傳遞給同步柱圓柱面及同步槽內(nèi)壁面，會加重磨損，可適當(dāng)增加同步柱及同步槽的數(shù)量，或增加同步臂的長度，以分散減輕同步柱圓柱面與同步槽內(nèi)壁之間的壓力，同時還可大大增加同步精度。一般情況下，四個同步柱及同步槽即可滿足較高的轉(zhuǎn)速、精度，以及來自行星輥的扭矩。

 

　　圖2為兩個同步柱的同步器，圖5為兩個同步柱的同步槽，圖6為四個同步柱的同步器，圖7為四個同步柱的同步槽。
 

 

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