用途與特點(diǎn)

　　供油系統(tǒng)是縫紉機(jī)的重要組成部分之一，而供油泵是供油系統(tǒng)的核心。在縫紉機(jī)中，由于受空間、使用條件的限制，使用的油泵主要分為齒輪泵、離心葉輪泵和柱塞泵。這些泵的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、供油量大、使用可靠、壽命長(zhǎng)、制造容易、維修方便、價(jià)格便宜。但也有不少缺點(diǎn)，如噪聲較大、對(duì)密封要求高、密封件容易老化、出口壓力小等。

　　近年來(lái)，隨著加工技術(shù)的發(fā)展，汽車用油泵——擺線轉(zhuǎn)子泵被應(yīng)用到縫紉機(jī)中，特別是對(duì)一些全封閉自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的機(jī)種，如包縫機(jī)、繃縫機(jī)。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，輸油量大

　　擺線轉(zhuǎn)子泵系采用內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合的結(jié)構(gòu)，齒數(shù)少，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，不借助其他隔離元件便能形成密封腔，其零件數(shù)量少。

　　二、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小

　　擺線轉(zhuǎn)子泵內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)只差一齒，它們做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒面滑動(dòng)速度小，嚙合點(diǎn)在不斷地沿著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的齒廓移動(dòng)，因此，兩轉(zhuǎn)子齒面的相互磨損小。由于吸油腔和排油腔的包絡(luò)角度大，接近145°，吸油和排油時(shí)間都比較充分，因此，油流比較平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)也比較平穩(wěn)，且噪音明顯低于齒輪泵。

　　三、高速特性好

　　對(duì)于一般的漸開線齒輪泵，如果轉(zhuǎn)速過(guò)高，則因離心力的作用將會(huì)導(dǎo)致齒谷充油不足形成“空穴”，使泵的效率下降，因此，其轉(zhuǎn)速很少超過(guò)3 000rpm，圓周速度在5～6m/s以內(nèi)。對(duì)于擺線轉(zhuǎn)子泵，吸排油角度范圍大，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力的作用有利于油液在齒谷內(nèi)的充填，不會(huì)產(chǎn)生有害的“空穴”現(xiàn)象，因此，擺線轉(zhuǎn)子泵的轉(zhuǎn)速范圍可在幾百至近萬(wàn)轉(zhuǎn)。

　　這種泵的缺點(diǎn)是，內(nèi)外轉(zhuǎn)子加工精度要求高，要滿足這一點(diǎn)必須有專用的刀具，并且加工后須對(duì)研跑合，影響大批量的生產(chǎn)，只有用粉末冶金壓制成型方法才能進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，現(xiàn)在也有用工程塑料一次成型，大大降低了生產(chǎn)要求和生產(chǎn)成本，為該泵的普及創(chuàng)造了條件。

結(jié)構(gòu)及工作原理

　　一、結(jié)構(gòu)

　　如圖1所示的擺線轉(zhuǎn)子泵實(shí)體模型，其主要工作部件是一對(duì)內(nèi)嚙合的齒輪——內(nèi)、外轉(zhuǎn)子。它是由內(nèi)轉(zhuǎn)子1、外轉(zhuǎn)子2、泵體3、底座4等組成。外轉(zhuǎn)子2在泵體3中可自由旋轉(zhuǎn)，泵體3與底座4通過(guò)螺釘連為一體，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合必須有正確的偏心距，因?yàn)閿[線齒輪與漸開線齒輪不同，它沒(méi)有可分性。偏心距不正確，將影響內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合，從而使效率下降，并產(chǎn)生噪聲，甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的損壞。

使用這種油泵的縫紉機(jī)有“兄弟”牌LH4-B814型平頭鎖眼機(jī)、“星菱”牌FW-777型繃縫機(jī)等。

　在擺線型內(nèi)嚙合泵中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動(dòng)輪，外轉(zhuǎn)子為從動(dòng)輪，兩者做同向運(yùn)動(dòng)。內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的速比i=Z₁/Z₂。由于內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合過(guò)程存在“二次嚙合作用”，因此，能形成幾個(gè)獨(dú)立的封閉包液腔。隨著內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，各包液腔的容積將發(fā)生不同的變化。例如，在圖2的a時(shí)包液腔V1容積最小，在圖2的e時(shí)包液腔V5的容積達(dá)最大值。當(dāng)包液腔容積由小變大時(shí)，包液腔內(nèi)產(chǎn)生局部真空，在大氣壓力的作用下，油液通過(guò)底座進(jìn)油口被吸入，此時(shí)即為吸油過(guò)程。當(dāng)包液腔容積達(dá)到最大值時(shí)，吸油過(guò)程結(jié)束（圖2a～e）。隨著轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，包液腔的容積由大變小，包液腔內(nèi)的油液從排油口中被壓出，此為泵的排油過(guò)程（圖2e～h）。

　　由圖2可知，轉(zhuǎn)子泵在工作過(guò)程中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的一個(gè)齒每轉(zhuǎn)過(guò)一周，出現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)，即完成泵的吸油至排油過(guò)程。一個(gè)轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有Z₁個(gè)齒，它每旋轉(zhuǎn)一周，必然出現(xiàn)Z₁個(gè)與上述V腔相同的工作循環(huán)，泵便通過(guò)此Z₁個(gè)工作循環(huán)連續(xù)不斷地向外輸油。故當(dāng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子繞互相平行的兩軸線作不同轉(zhuǎn)速同方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，必發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)使內(nèi)外轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生不斷變化的空間，并與吸油和排油道接通，起到泵的作用。

內(nèi)、外轉(zhuǎn)子齒廓幾何關(guān)系

　　一、外轉(zhuǎn)子： 外轉(zhuǎn)子齒廓由Z₂個(gè)等分均勻的圓弧組成。

　　二、內(nèi)轉(zhuǎn)子： 內(nèi)轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Z₁=Z₂-1，齒廓是與外轉(zhuǎn)子在保持一定的偏心距e的條件下，按固定傳動(dòng)比嚙合運(yùn)動(dòng)的圓弧齒廓的共軛曲線，此曲線是一條短幅外擺的內(nèi)等距線。

三、內(nèi)外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)：圖3所示為內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合圖，外轉(zhuǎn)子的參數(shù)有：a-齒形圓半徑，

R-創(chuàng)成圓半徑，L-限制圓半徑，r-內(nèi)切圓半徑，D-外徑，Z₂-齒數(shù)；內(nèi)轉(zhuǎn)子的參數(shù)有：ρ₁-長(zhǎng)徑，ρ₂-短徑，d-內(nèi)徑， Z₁-齒數(shù)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子偏心距為e。

　　其中，決定轉(zhuǎn)子形狀和大小的原始參數(shù)是Z₁、 Z₂、e、R和a，其余參數(shù)可通過(guò)內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合的幾個(gè)特殊嚙合位置簡(jiǎn)單進(jìn)行推算。