[科普中国]-椭圆齿轮

椭圆齿轮是非圆齿轮的一种特殊形式。在同一平面内，若一动点到两定点的距离之和等于定长，那么该动点的轨迹则称为椭圆，以该椭圆为分度圆加工出的齿轮称椭圆齿轮，该齿轮的轴心位于椭圆的其中一个焦点上，使用中两椭圆齿轮轴的中心距保持不变。

椭圆齿轮的范成加工原理椭圆齿轮范成加工的原理就是一对啮合传动的齿轮，其齿廓曲线互为包络线。在传动过程中两齿轮的节曲线作相切纯滚动。当齿轮型刀具转动时，为保证刀具的节圆与椭圆齿轮的节曲线相切纯滚动，椭圆齿轮需要一面转动，同时其回转中心还要做上、下的垂直运动。若将其中的切削齿轮更换为加工齿条，其节线为直线，并始终与椭圆齿轮的节曲线相切。当加工齿条向一侧水平连续移动时，椭圆齿轮一面转动，同时其回转中心需要做上、下的垂直运动，以保证齿条的节线与椭圆齿轮的节曲线作相切的纯滚动．椭圆齿轮的齿廓曲线就在这样的相对运动下，由加工刀具的齿廓包络而成。为计算方便，可以使椭圆齿轮仅作回转运动，而加工刀具在进行水平移动时还作上下移动或转动。问题的关键是求出椭圆齿轮回转某一个角度时，加工刀具的水平和垂直移动量或转动量。1

椭圆齿轮流量计的特点粘度愈大的介质，从齿轮和计量空间隙中泄漏出去的泄漏量愈小，因此核测介质的粘皮愈大，泄漏误差愈小，对测量愈有利。椭圆齿轮流量计计量精度高，适用于高粘度介质流量的测量，但不适用于含有固体颗粒的流体(固体颗粒会将齿轮卡死，以致无法测量流量)。如果被测液体介质中夹杂有气体时，也会引起测量误差。

1、结构简单，安装维修方便，寿命长；

2、测量精度高，量程范围度宽；

3、被测流体的密度和粘度的变化对仪表示值和精确度的影响较小；

4、安装比较方便，对仪表前后直管段要求不高。1

椭圆齿轮流量计的工作原理椭圆齿轮流量计的基本单元为一个直接测定体积的流量机构，它由两个完全啮合的由液体驱动的椭圆转子组成。流量计一次循环动作排出四个由齿轮与壳壁间围成的新月形空腔的流体体积。由齿轮的转动次数就可以测出流过的流体体积。磁耦合装置和传动机构传递给机械计数器直接指示出流经流量计的总量。若附加发信装置后，再配以电显示仪表，可实现远传指示和控制。

椭圆齿轮流量计流量信号(即椭圆齿轮的旋转速度n)的显示，有就地显示和远传显示两种。就地显示将齿轮的转动通过一系列的减速及调整转速比机构之后，直接与仪表面板上的指示针相连，并经过机械式计数器进行总量的显示。远传显示主要是通过减速后的齿轮带动永久磁铁旋转，使得弹簧继电器的触点以与永久磁铁相同的旋转频率同步地闭合或断开，从而发出一个个电脉冲远传给另一显示仪表．椭圆齿轮流量计的安装椭圆齿轮流量计在安装前应清洁管道．若液体内含有固体颗粒，则必须在管道上游加装过滤器；若含气体应安装排气装置。椭圆齿轮流量计对前后直管段没有一定的要求。它可以水平或垂直安装。安装时，应使流量计的椭圆齿轮转动轴与地面平行。

椭圆齿轮流量计的使用说明按照要求正确安装后的椭圆齿轮流量计，使用时即可保证足够的精度，通常累计值的精度可达0.5级，是一种较为准确的流量计量仪表。但是，如果使用时被测介质的流量过小，仪表的泄漏误差的影响就会突出，不能再保证足够的测量精度。因此，不同型号规格的椭圆齿轮流量计对最小使用流量有一允许值，只有当实际被测流量大于该下限流量允许值时，测量精度才能得到保证。其次，使用椭圆齿轮流量计要注意被测介质的温度不能过高，否则不仅会增加测量误差，而且有使齿轮发生卡死的可能。为此，椭圆齿轮流量计在仪表所规定的使用温度范围内使用。长期使用后的椭圆齿轮流量计，其内部的齿轮会被腐蚀和磨损，从而影响测量精度。因此，要经常注意观察，并定期拆下进行检查，若条件允许最好定期进行标定。2

使用条件1、开箱后，按装箱单检查箱内物品是否齐全。使用前应仔细阅读说明书，否则不能正确使用流量计，有可能造成流量计损坏。说明书要妥善保管。

2、使用前，应检查流量计是否在运输过程中损坏。检查铭牌，上面标有流量计参数的重要数据。

3、为了正确使用流量计，使用场合必须符合规范条件，这些条件见铭牌和技术规范。

实际应用椭圆齿轮流量计是一种指针显示字轮累积计数装置及回零装置的轻型容积式流量仪表应用于各工业领域的液体流量控制于各种类型的液体测量，如原油、柴油、汽油等，具有量程大，精度高，使用和维修方便等特点，选用不同的制造材料，可满足石油、化工、医药、食品、冶金、电力、交通等各领域的液体流量计量。1

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学