【压缩机网】行星式流体能量转换结构的同步机构，由固定在行星辊轴上的同步器和定子端盖内壁上的同步槽配合构成，同步器上设有同步柱，行星辊轴随转子旋转时，同步柱在同步槽内平移滑动，被限制在同步槽内的同步柱同时也限制了行星辊轴的旋转，从而实现行星辊只有公转、没有自转的目的，该同步机构可满足 “行星式流体能量转换结构” 对于高转速、高精度的同步要求。

 

　　如图1所示，行星式流体能量转换结构主要由定子、转子以及可旋转地支撑在转子腔槽内的行星辊构成。相对于转子，行星辊与转子的转速相同，方向相反；相对于定子，行星辊只有围绕转子的公转，没有自转。也就是说，行星辊在公转过程中，其自身姿态始终保持不变，这需要相应的同步机构来实现。

 

　　针对行星式流体能量转换结构高转速、高精度、及其结构等特点，普通齿轮、链条、皮带等传统同步机构的效果欠佳，结构也相对复杂，采用轨道式同步机构具有明显优势。其结构简单、运转平滑、精度高、磨损小、噪音低、方便冷却润滑，还可承受来自行星辊的较大扭矩。

 

　　行星式流体能量转换结构的轨道式同步机构，由固定在行星辊轴上的同步器（包括同步臂和同步柱）以及定子端盖内壁上开设的同步槽配合构成，如图2、图5所示。同步器的具体形状及同步柱、同步槽的数量视情况而定。
 

 

　　其实，固定在行星辊轴上的同步器与行星辊，在随行星辊轴心绕转子轴心旋转的运动关系上是等效的，即同步器的运动姿态与行星辊的运动姿态是完全一致的，可以通过同步柱的运动轨迹来确保同步器的姿态，以实现确保行星辊运动姿态（不自转）的目的。

 

　　如图3所示，在以行星辊轴心OP为原点的直角坐标系中，任意选取点P（XP、YP），该点即是行星辊同步器上的任意点P，根据行星辊相对于转子、定子的运动关系，可确定P点在以定子端盖轴心O为原点的直角坐标系中的轨迹方程为：

 

　　(X－XP)²＋(Y－YP)²﹦R2，

 

　　上式中，XP为P点在以行星辊轴心OP为原点的直角坐标系中的横坐标，YP为P点在该坐标系中的纵坐标，R为行星辊轴心与转子轴心之间的距离。

 

　　从轨迹方程可以看出，在以定子端盖轴心O为原点的直角坐标系中，P点的运动轨迹是以半径为R、横坐标为XP及纵坐标为YP的点为圆心的圆。

 

　　同步器上的同步柱是一小圆柱体，其径向横截面是以P（XP、YP）点为圆心、r为半径的圆（以行星辊轴心OP为原点的直角坐标系），沿该同步柱轨迹在定子内壁端面上开设的沟槽即为同步槽。如图4所示，同步槽径向横截面由两个同心圆构成，在以定子端盖轴心O为原点的直角坐标系中，圆心QP的横坐标为XP、纵坐标为YP，两个同心圆的半径分别为R-r及R+r，r为同步柱的半径。

 

　　其实，同步槽径向横截面两个同心圆之间的区域，就是同步柱径向横截面圆周上无数个点的圆形轨迹的集合。在以定子端盖轴心O为原点的直角坐标系中，这些圆形轨迹的半径为R、其圆心为以QP（XP、YP）点为圆心r为半径的圆内的无数个点。

 

　　在具体设计选择P点位置及同步柱半径r时，同步槽不得影响定子端盖内壁边界及转子轴承孔的相关要求。

 

　　当转子旋转时，同步柱始终在同步槽内移动，即P点始终沿其轨迹运动，同步柱不能绕行星辊轴心旋转，以此确保行星辊运动姿态稳定而不发生自转。

 

　　如果因流体压力、行星辊运动过程的摩擦阻力等给行星辊带来扭矩较大，这些力量会传递给同步柱圆柱面及同步槽内壁面，会加重磨损，可适当增加同步柱及同步槽的数量，或增加同步臂的长度，以分散减轻同步柱圆柱面与同步槽内壁之间的压力，同时还可大大增加同步精度。一般情况下，四个同步柱及同步槽即可满足较高的转速、精度，以及来自行星辊的扭矩。

 

　　图2为两个同步柱的同步器，图5为两个同步柱的同步槽，图6为四个同步柱的同步器，图7为四个同步柱的同步槽。
 

 

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