【壓縮機網】行星式流體能量轉換結構的同步機構，由固定在行星輥軸上的同步器和定子端蓋內壁上的同步槽配合構成，同步器上設有同步柱，行星輥軸隨轉子旋轉時，同步柱在同步槽內平移滑動，被限制在同步槽內的同步柱同時也限制了行星輥軸的旋轉，從而實現(xiàn)行星輥只有公轉、沒有自轉的目的，該同步機構可滿足 “行星式流體能量轉換結構” 對于高轉速、高精度的同步要求。

 

　　如圖1所示，行星式流體能量轉換結構主要由定子、轉子以及可旋轉地支撐在轉子腔槽內的行星輥構成。相對于轉子，行星輥與轉子的轉速相同，方向相反；相對于定子，行星輥只有圍繞轉子的公轉，沒有自轉。也就是說，行星輥在公轉過程中，其自身姿態(tài)始終保持不變，這需要相應的同步機構來實現(xiàn)。

 

　　針對行星式流體能量轉換結構高轉速、高精度、及其結構等特點，普通齒輪、鏈條、皮帶等傳統(tǒng)同步機構的效果欠佳，結構也相對復雜，采用軌道式同步機構具有明顯優(yōu)勢。其結構簡單、運轉平滑、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。

 

　　行星式流體能量轉換結構的軌道式同步機構，由固定在行星輥軸上的同步器（包括同步臂和同步柱）以及定子端蓋內壁上開設的同步槽配合構成，如圖2、圖5所示。同步器的具體形狀及同步柱、同步槽的數量視情況而定。
 

 

　　其實，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子軸心旋轉的運動關系上是等效的，即同步器的運動姿態(tài)與行星輥的運動姿態(tài)是完全一致的，可以通過同步柱的運動軌跡來確保同步器的姿態(tài)，以實現(xiàn)確保行星輥運動姿態(tài)（不自轉）的目的。

 

　　如圖3所示，在以行星輥軸心OP為原點的直角坐標系中，任意選取點P（XP、YP），該點即是行星輥同步器上的任意點P，根據行星輥相對于轉子、定子的運動關系，可確定P點在以定子端蓋軸心O為原點的直角坐標系中的軌跡方程為：

 

　　(X－XP)²＋(Y－YP)²﹦R2，

 

　　上式中，XP為P點在以行星輥軸心OP為原點的直角坐標系中的橫坐標，YP為P點在該坐標系中的縱坐標，R為行星輥軸心與轉子軸心之間的距離。

 

　　從軌跡方程可以看出，在以定子端蓋軸心O為原點的直角坐標系中，P點的運動軌跡是以半徑為R、橫坐標為XP及縱坐標為YP的點為圓心的圓。

 

　　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）點為圓心、r為半徑的圓（以行星輥軸心OP為原點的直角坐標系），沿該同步柱軌跡在定子內壁端面上開設的溝槽即為同步槽。如圖4所示，同步槽徑向橫截面由兩個同心圓構成，在以定子端蓋軸心O為原點的直角坐標系中，圓心QP的橫坐標為XP、縱坐標為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，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個點的圓形軌跡的集合。在以定子端蓋軸心O為原點的直角坐標系中，這些圓形軌跡的半徑為R、其圓心為以QP（XP、YP）點為圓心r為半徑的圓內的無數個點。

 

　　在具體設計選擇P點位置及同步柱半徑r時，同步槽不得影響定子端蓋內壁邊界及轉子軸承孔的相關要求。

 

　　當轉子旋轉時，同步柱始終在同步槽內移動，即P點始終沿其軌跡運動，同步柱不能繞行星輥軸心旋轉，以此確保行星輥運動姿態(tài)穩(wěn)定而不發(fā)生自轉。

 

　　如果因流體壓力、行星輥運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壁面，會加重磨損，可適當增加同步柱及同步槽的數量，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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