第四節(jié)齒輪泵

1、第四節(jié)第四節(jié) 齒輪泵齒輪泵 齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，是利用齒輪嚙合原理工作的。它一般做成定量泵。 因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個(gè)無限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放在齒輪泵一起介紹。外嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵應(yīng)用廣一、外嚙合齒輪泵一、外嚙合齒輪泵（一）工作原理1、結(jié)構(gòu)組成 一對幾何參數(shù)（模數(shù)m，齒數(shù)為z，齒寬為B）完全相同的圓柱直齒齒輪。2、工作原理 兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，脫開嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。3、流量及流量脈動率 齒輪節(jié)圓直徑一定

2、時(shí)，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。 低壓齒輪泵，取z=1319； 中高壓齒輪泵，取z=614。 齒輪泵的齒輪多為修正齒輪BzmV22（1）排量（2）流量vBnzmq22模數(shù) 流量和齒寬B、轉(zhuǎn)速n成正比： 一般齒寬B=(610)m。 轉(zhuǎn)速n為750r/min、1000 r/min、1500r/min，轉(zhuǎn)速過高，會造成吸油不足；轉(zhuǎn)速過低，不能正常工作。一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)大于56m/s。（正變位修正）。外嚙合齒輪泵存在的問題有四個(gè)：外嚙合齒輪泵的流量脈動大外嚙合齒輪泵的泄漏比較大外嚙合齒輪泵有徑向不平衡力外嚙合齒輪泵有困油問題（3）齒輪泵的流量脈動avgqqqqminmax 流量脈動

3、率是衡量容積式泵流量品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。 齒輪嚙合過程中，排量是轉(zhuǎn)角的周期函數(shù)，瞬時(shí)理論流量是脈動的。用脈動率表示： q值隨齒數(shù)的增多而減小。這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。改善措施： 為減少脈動，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯(cuò)開半個(gè)齒距，組成共同吸油和壓油的兩個(gè)分離的齒輪泵。 三是通過齒輪嚙合線處的間隙嚙合處泄漏；占總泄漏量的5左右。1、泄漏與間隙補(bǔ)償措施（1）泄漏 齒輪泵壓油腔的壓力油可通過三條途經(jīng)泄漏到吸油腔：（二）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 二是通過齒頂圓與泵體內(nèi)圓之間的徑向間隙（通道較長）徑向泄漏；占總泄漏量的1015。 一是通過齒輪兩端面和側(cè)板間的間隙端面泄漏；占總泄漏量的8085。 泄漏量影響因

4、素：間隙大??；壓力差。（2）端面間隙自動補(bǔ)償常用措施： 在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動軸套或浮動側(cè)板。原理： 在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。2、液壓徑向力及平衡措施 齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的零壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪齒嚙合力的合力：式中：K系數(shù)，對主動齒輪K=0.75；對從動齒輪K=0.85eKpBDF 使泵軸彎曲，使殼體偏磨，加速軸承的磨損，降低軸承使用壽命。（1）在蓋板上開設(shè)壓力平衡槽 使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的作用。 但這將使泄漏增大,容積效率降低。（2）C

5、BB型齒輪泵常采用縮小壓油腔的辦法，以減小徑向不平衡力，所以泵的壓油口孔徑比吸油口孔徑要小。3、困油現(xiàn)象與卸荷措施（1）困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 齒輪重迭系數(shù)1，在兩對輪齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕現(xiàn)象。閉死容積 逐步減小閉死容積 達(dá)到最小閉死容積 逐步增大（2）卸荷措施 常用方法是在泵的前后蓋板或浮動軸套上開卸荷槽。兩卸荷槽之間的最小距離：coscos02tma二、內(nèi)嚙合齒輪泵二、內(nèi)嚙合齒輪泵1、內(nèi)嚙合齒輪泵的工作原理 （1） 漸開線齒形 一對相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與月牙板所圍成的密

6、閉容積被嚙合線分割成兩部分。吸油腔壓油腔月牙板從動內(nèi)齒輪主動小齒輪（2）擺線齒形擺線齒形嚙合齒輪泵又稱擺線轉(zhuǎn)子泵。 小齒輪和內(nèi)齒輪只相差一齒，因而不需設(shè)置隔板。2、內(nèi)嚙合齒輪泵的特點(diǎn)（1）無困油現(xiàn)象（2）流量脈動小，噪聲低（3）采取間隙補(bǔ)償措施后，泵的額定壓力可達(dá)30 MPa。三、螺桿泵三、螺桿泵1、工作原理 相互嚙合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉容積，每個(gè)密閉容積為一級。 當(dāng)傳動軸帶動主螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸消失，容積減小為壓油腔。2、特點(diǎn) 流量均勻，噪聲低；自吸性能好。四、選用參考四、選用參考(1)負(fù)載小、功率小：用齒輪泵、雙作用葉片泵；

7、(2)精度較高的機(jī)床：螺桿泵、雙作用葉片泵； (3)負(fù)載較大、有快、慢速工作行程的機(jī)械設(shè)備：限壓式變量葉片泵； (4)負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備：柱塞泵； (5)送料、夾緊等：齒輪泵。五五、壓力比較壓力比較齒輪泵主要用于低壓系統(tǒng)葉片泵主要用于中低壓系統(tǒng)柱塞泵主要用于高壓系統(tǒng)重要選擇依據(jù)選擇液壓泵的原則選擇液壓泵的原則 是否要求變量是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。用葉片泵是變量泵。 工作壓力工作壓力 柱塞泵壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)，高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化以后可達(dá)，高壓化以后可達(dá)21MPa以上以上。 工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。齒輪泵的抗污染能力最好。 噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時(shí)流片泵和螺桿泵，雙作用葉片泵和螺桿泵的瞬時(shí)流量均勻。量均勻。 效率效率 軸向柱塞泵的總效率最高