齒輪泵有關(guān)知識

1、齒輪泵學(xué)習(xí)資料一.概述齒輪泵是機器潤滑、供油（或其它液體）系統(tǒng)中的一個部件。其體積小，要求傳動平穩(wěn)，保證供油，不能有滲漏。它也是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，一般做成定量泵。二.齒輪泵的工作原理當(dāng)一對齒輪在泵體內(nèi)做嚙合傳動時，嚙合區(qū)前邊空間的壓力降低而產(chǎn)生局部真空，油池內(nèi)的油在大氣壓作用下進入油泵低壓區(qū)內(nèi)的進油口，隨著齒輪的傳動，齒槽中的油不斷被帶至后邊的出油口把油壓出，從而提高油的壓力，送至機器中需要潤滑的部位。主動齒輪通過軸端的皮帶輪與動力（如電動機）相連接，為了防止油沿主動齒輪軸外滲，用密封填料、填料壓蓋、螺釘組成一套密封裝置。一般齒輪泵有兩條裝配線，一條是傳動裝配線，一條是從動裝配線

2、。裝配線上是一對嚙合齒輪，為標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，其齒根圓直徑與軸徑相差較小，因此和軸均做成一體，叫齒輪軸。泵體與泵蓋間采用毛氈紙墊密封，兩零件之間采用兩銷釘定位，以便安裝。泵的流量直接與泵的轉(zhuǎn)速有關(guān)。 實際上，在泵內(nèi)有很少量的流體損失，這使泵的運行效率不能達到100，因為這些流體被用來潤滑軸承及齒輪兩側(cè)，而泵體也絕不可能無間隙配合，故不能使流體100地從出口排出，所以少量的流體損失是必然的。然而泵還是可以良好地運行，對大多數(shù)擠出物料來說，仍可以達到9398的效率。三齒輪泵的分類按結(jié)構(gòu)不同,齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵,而以外嚙合齒輪泵應(yīng)用最廣。下面分別以內(nèi)、外嚙合齒輪泵為例來剖析齒輪泵。

3、1.外嚙合齒輪泵齒輪泵工作原理很簡單，外齒輪泵就是一個主動輪一個從動輪，兩個齒輪參數(shù)相同，在一個泵體內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動。在這個殼體內(nèi)部形成類似一個“8”字形的工作區(qū)，齒輪的外徑和兩側(cè)都與殼體緊密配合，傳送介質(zhì)從進油口進入，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)沿殼體運動，最后從出油口排出，最后將介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)化成機械能進行做功。以下是四張為外嚙合齒輪泵工作原理圖：CBB齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示，當(dāng)泵的主動齒輪按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，齒輪泵右側(cè)（吸油腔）齒輪脫開嚙合，齒輪的輪齒退出齒間，使密封容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大氣壓的作用下，經(jīng)吸油管路、吸油腔進入齒間。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，吸入齒間的油液被帶到另一側(cè)，進入壓

4、油腔。這時輪齒進入嚙合，使密封容積逐漸減小，齒輪間部分的油液被擠出，形成了齒輪泵的壓油過程。齒輪嚙合時齒向接觸線把吸油腔和壓油腔分開，起配油作用。當(dāng)齒輪泵的主動齒輪由電動機帶動不斷旋轉(zhuǎn)時，輪齒脫開嚙合的一側(cè)，由于密封容積變大則不斷從油箱中吸油，輪齒進入嚙合的一側(cè)，由于密封容積減小則不斷地排油，這就是齒輪泵的工作原理。泵的前后蓋和泵體由兩個定位銷17定位，用6只螺釘固緊如圖3-3。為了保證齒輪能靈活地轉(zhuǎn)動，同時又要保證泄露最小，在齒輪端面和泵蓋之間應(yīng)有適當(dāng)間隙（軸向間隙），對小流量泵軸向間隙為0.0250.04mm，大流量泵為0.040.06mm。齒頂和泵體內(nèi)表面間的間隙（徑向間隙），由于密封帶

5、長，同時齒頂線速度形成的剪切流動又和油液泄露方向相反，故對泄露的影響較小，這里要考慮的問題是：當(dāng)齒輪受到不平衡的徑向力后，應(yīng)避免齒頂和泵體內(nèi)壁相碰，所以徑向間隙就可稍大，一般取0.130.16mm。為了防止壓力油從泵體和泵蓋間泄露到泵外，并減小壓緊螺釘?shù)睦?，在泵體兩側(cè)的端面上開有油封卸荷槽16，使?jié)B入泵體和泵蓋間的壓力油引入吸油腔。在泵蓋和從動軸上的小孔，其作用將泄露到軸承端部的壓力油也引到泵的吸油腔去，防止油液外溢，同時也潤滑了滾針軸承。圖3-4 CBB齒輪泵的結(jié)構(gòu)1-軸承外環(huán) 2-堵頭 3-滾子 4-后泵蓋 5-鍵 6-齒輪 7-泵體8-前泵蓋 9-螺釘 10-壓環(huán) 11-密封環(huán) 12-

6、主動軸 13-鍵 14-瀉油孔15-從動軸 16-瀉油槽 17-定位銷 圖3-9內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理圖 圖3-10 內(nèi)嚙合式齒輪泵實物四.齒輪泵存在的問題1.齒輪泵的困油問題 齒輪泵工作時,在齒輪和軸承上承受徑向液壓力的作用。如圖3-7所示,泵的右側(cè)為吸油腔,左側(cè)為壓油腔。在壓油腔內(nèi)有液壓力作用于齒輪上,沿著齒頂?shù)男孤┯?具有大小不等的壓力,就是齒輪和軸承受到的徑向不平衡力。液壓力越高,這個不平衡力就越大,其結(jié)果不僅加速了軸承的磨損,降低了軸承的壽命,甚至使軸變形,造成齒頂和泵體內(nèi)壁的摩擦等。為了解決徑向力不平衡問題,在有些齒輪泵上,采用開壓力平衡槽的辦法來消除徑向不平衡力,但這將

7、使泄漏增大,容積效率降低等。CBB型齒輪泵則采用縮小壓油腔,以減少液壓力對齒頂部分的作用面積來減小徑向不平衡力,所以泵的壓油口孔徑比吸油口孔徑要小。七、齒輪泵的裝配示意圖 下面給出齒輪泵的裝配示意圖，見圖3-2，可供參考。圖3-2 齒輪泵裝配示意圖 從表達方案、尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求三個方面對裝配示意圖作以下講述。1.確定齒輪泵裝配圖的表達方案 根據(jù)裝配圖的視圖選擇原則，主視圖采用其工作位置，表達方案主要采用三個視圖。 主視圖采用外形，重點表達齒輪泵各零件的結(jié)構(gòu)外形及進油口和出油口位置。對泵體底板上的安裝孔，可采用局部剖視來表達。 俯視圖采用沿裝配軸線剖開的畫法，將內(nèi)部的裝配關(guān)系以及零件之間的相互

8、位置清晰地表達出來，同時也表達出齒輪的嚙合情況、密封填料及壓蓋與泵體間的連接關(guān)系、皮帶輪與軸通過鍵連接的情況。此外，還能表達出泵體安裝底板上孔的分布情況。 左視圖（或右視圖）沿結(jié)合面剖切，表達齒輪嚙合及齒頂圓與泵體內(nèi)腔配合情況。同時還可表達出連接泵體與泵蓋的螺釘分布位置和定位銷的位置。對泵體上進油口和出油口的結(jié)構(gòu)，可采用局部剖視來表達。 另外，還可用局部視圖表達出泵體上凸臺的形狀。 建議用A2圖幅，1：1比例繪制。圖3-4為齒輪泵裝配圖，可參考。 圖3-3 齒輪泵裝配圖 2.齒輪泵裝配圖上應(yīng)注的尺寸 裝配圖上應(yīng)考慮注出以下五類尺寸： （1）性能規(guī)格尺寸 兩軸線中心距 ±0.08進出口

9、螺孔尺寸 G（2）裝配尺寸 齒輪軸與泵體、泵蓋孔 H8/f7齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)腔 H8/f7齒輪軸與皮帶輪孔 H7/k6（3）外形尺寸 長： 寬：兩軸端距 高：通過計算或從圖中量取 （4）安裝尺寸 孔的定位尺寸：x和y 孔徑4- （5）其它重要尺寸 如齒輪軸高度、進油口高度等。 3.齒輪泵裝配圖上的技術(shù)要求 （1）用墊片調(diào)整齒輪端面與泵蓋的間隙，使其在0.10±0.15范圍內(nèi)； （2）裝配后要求轉(zhuǎn)動靈活，無異常響聲； （3）各連接與密封處不應(yīng)有漏油現(xiàn)象。八、齒輪泵的拆卸順序 泵體和泵蓋通過六個螺釘連接，拆下六個螺釘即可將泵蓋取下，取下紙墊，可看到兩個齒輪（連軸齒輪），此時從動齒輪就可

10、拿下。泵體上有兩個圓柱銷，用于泵體和泵蓋的定位，它壓入泵體銷孔內(nèi)，不必拆出。 主動齒輪左端安裝了皮帶輪，拆去圓頭螺母和墊圈，取下皮帶輪。然后再拆去填料壓蓋上的兩個螺釘，取出壓蓋和填料，即可取出主動齒輪軸。九泵體和齒輪軸的測繪1.泵體的測繪 泵體是齒輪泵的主要零件，由它將齒輪軸、蓋、密封結(jié)構(gòu)等零件組裝在一起，使它們具有正確的相互位置，從而達到所要求的運動關(guān)系和工作性能。 （1）泵體的結(jié)構(gòu)特點 泵體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，外壁有平面和不同直徑的圓柱面等，內(nèi)部有兩個軸相互平行的孔，用于安裝齒輪軸。泵體側(cè)面有兩個凸臺，內(nèi)有連接孔和螺孔，用于與其它零件連接。泵體與泵蓋的結(jié)合面處，具有適當(dāng)寬度的連接凸緣，用以

11、保證連接件的安裝和改善密封條件。 為了保證裝配時的相對位置，在泵體和泵蓋上有兩個定位銷孔，這兩個銷孔是泵體和泵蓋安裝在一起加工的，因此應(yīng)注明“配作”。 （2）泵體測繪的方法 應(yīng)先畫出泵體的零件草圖，表達方案可參考裝配圖的表達，然后測量尺寸，填入草圖中。 測量尺寸時應(yīng)注意以下幾個問題： <1>要分析確定尺寸基準(zhǔn) 對泵體長度方向尺寸應(yīng)以安裝面為主要基準(zhǔn)，結(jié)合面為輔助基準(zhǔn)；寬度方向尺寸應(yīng)以與主動齒輪軸配合孔的軸線為主要基準(zhǔn)；高度方向尺寸與應(yīng)以與主動齒輪軸配合孔的軸線為主要基準(zhǔn)。 <2>測量的尺寸應(yīng)圓整，泵體和泵蓋結(jié)合面上的尺寸應(yīng)一致。 <3>兩軸系孔的中心距是齒輪

12、傳動的重要參數(shù)，可根據(jù)齒輪的模數(shù)和齒數(shù)計算而得，其公差帶代號為Js6。 <4>螺紋連接孔的測量 六個螺釘孔與銷孔分布在左右兩個圓弧上，應(yīng)先測出螺孔軸線分布圓弧的半徑。螺孔的其它尺寸以旋入的螺釘來確定，其深度為。 <5>安裝孔的測量 安裝底板上有四個通孔，應(yīng)測出通孔直徑及兩個方向上的定位尺寸。 (3)泵體的技術(shù)要求 <1>為了保證兩齒輪正確的嚙合，泵體上兩齒輪孔軸線應(yīng)有平行度要求，它們對結(jié)合面應(yīng)有垂直度要求。 <2>尺寸公差要求 有關(guān)部分見裝配圖尺寸標(biāo)注內(nèi)容。 <3>表面粗糙度要求 基準(zhǔn)面為Ra1.6，其他各主要表面可選用Ra3.26.

13、3，其余選用Ra12.5，不加工表面為毛坯面。 <4>為了保證泵體加工表面的質(zhì)量，各加工表面不能有氣孔、砂眼等鑄造缺陷。其毛坯表面應(yīng)經(jīng)噴砂處理。 (4)繪制零件圖時應(yīng)注意問題 <1>過渡線 非加工表面的交線多為過渡線，在圖中應(yīng)注意予以表達，并注意小圓弧的凹向。 <2>在尺寸標(biāo)注中應(yīng)注意基準(zhǔn)的選擇一個方向有一個主要基準(zhǔn)，也可能有一個或幾個輔助基準(zhǔn)。 <3>鑄造圓角 泵體為鑄件，其鑄造圓角R3在零件圖上應(yīng)表示出來。2.齒輪軸的測繪 (1)齒輪軸的結(jié)構(gòu)特點 齒輪是齒輪泵的關(guān)鍵零件，它的質(zhì)量直接關(guān)系到齒輪泵的傳動質(zhì)量和工作性能。齒輪的測繪主要是根據(jù)實物，

14、確定出原設(shè)計參數(shù)及制造時所必須的尺寸。如模數(shù)m、齒數(shù)z、齒頂圓直徑等。 本課程為連軸齒輪，而軸的主要功用是支承軸上零件并傳遞運動和扭距，使軸系零件具有確定的位置。 軸的形狀取決于軸系零件在軸上的定位或固定，軸在泵體中的定位，以及軸在加工和裝配中的工藝要求。軸向尺寸主要取決于軸系零件的尺寸和性能尺寸，徑向尺寸主要取決于軸的強度和剛度的要求。 (2)齒輪軸的測繪方法 分析軸上零件，軸在在泵體中的定位以及軸的結(jié)構(gòu)特點，根據(jù)實物畫出軸的零件草圖。然后，測量尺寸填入草圖。 測繪時應(yīng)注意以下幾個問題： <1>齒輪兩端軸上的砂輪越程槽應(yīng)用局部放大圖表示，右端鍵槽用移出斷面圖表示。 <2>分析確定尺寸基準(zhǔn) 為了保證兩齒輪的正確嚙合，軸向尺寸應(yīng)以齒輪端面為主要基準(zhǔn)。對主動齒輪，根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝的要求，軸兩頭的兩個端面又為輔助基準(zhǔn)；徑向尺寸基準(zhǔn)為其軸線。 <3>測量及確定尺寸 對于軸的測量，齒輪的測量具體方法可參照機械制圖教材。測出的徑向尺寸應(yīng)與配合零件的有關(guān)尺寸相一致。 (3)齒輪軸的技術(shù)要求 根據(jù)軸的功用，應(yīng)考慮在零件圖上注出其技術(shù)要求。 <