Конструктивні особливості гідравлічних машин з циклоїдальним зачепленням

Abstract

UA: У роботі розглянуто принцип дії та конструктивно-кінематичні особливості планетарних гідромашин з циклоїдальною формою витіснювачів. Проаналізовано роль розподільної системи у формуванні обертового гідравлічного поля, яке забезпечує планетарний рух роторів і перетворення енергії тиску робочої рідини у високий крутний момент при низьких частотах обертання. Показано механізм взаємодії внутрішнього і зовнішнього роторів, умови герметизації зон нагнітання та зливу, а також вплив кінематичних схем на експлуатаційні характеристики. Обґрунтовано доцільність застосування таких гідромашин у силових гідроприводах самохідної техніки. /// EN: This paper examines the design principles, kinematics, and hydrodynamic properties of planetary hydraulic machines with cycloidal rotors, widely used in hydraulic drives for mechatronic systems in self-propelled vehicles. The focus is on analyzing the formation of a rotating hydraulic field generated by the distribution system and acting as a planetary carrier. It is established that the movement of the pressure and discharge zones determines the planetary motion of the inner rotor and ensures the conversion of the working fluid pressure energy into useful torque at the output shaft. The interaction of the inner and outer rotors in cycloidal engagement, the conditions for slip-free running-in, and the mechanism for the formation of closed working chambers of variable volume are analyzed in detail. The role of the contact zones of the rotor tooth profiles in ensuring a tight seal between the pressure and discharge zones and increasing the volumetric efficiency is examined. Special attention is given to kinematic schemes for compensating for the planetary motion of rotors, particularly those using external gearing, which converts orbital motion into concentric rotation of the output shaft. The influence of design and kinematic solutions on the energy and performance characteristics of hydraulic machines is summarized. The feasibility of using planetary hydraulic motors as low-speed, high-torque hydraulic machines in the operating conditions of mechatronic modules with hydraulic drives for active working parts and the chassis systems of self-propelled vehicles is substantiated, confirming the potential for their effective use.