第四節(jié)齒輪泵

1、1齒輪泵多數(shù)是外嚙合式的，但亦有內(nèi)嚙合式的一、外嚙合齒輪泵(一)結(jié)構(gòu)及工作原理： 結(jié)構(gòu)：泵體、前后端蓋及一對(duì)外嚙合齒輪 2動(dòng)畫3(二) 排量、流量及其脈動(dòng)：1、排量：V= D h B4式中：齒輪的模數(shù) m、 齒數(shù) Z、 B 齒寬 節(jié)園直徑 D = mZ 有效齒高 h = 2m已知：V= D h BV = 2 Z m2B 6.66Z m2 B2、流量： q=V nV = 6.66Z m2 BnV 53、 流量脈動(dòng)：222maxmincos100%100%41qPqqqZ 當(dāng) Z=9 時(shí) = 24% Z=20 時(shí) = 11%6(三)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)、缺點(diǎn)外嚙合齒輪泵的泄漏、困油和徑向不平衡力是影響齒輪

2、泵性能指標(biāo)和壽命的三大問題。 三大問題的解決就成了提高齒輪泵性能指標(biāo)和壽命的關(guān)鍵所在。71、齒輪泵泄漏與壓力補(bǔ)償：齒輪泵泄漏與壓力補(bǔ)償：三條泄漏途徑：三條泄漏途徑： 1）軸向端面間隙泄漏：指齒輪端面與側(cè)端蓋軸向端面間隙泄漏：指齒輪端面與側(cè)端蓋之間的泄漏，約占總泄漏量的之間的泄漏，約占總泄漏量的7 75 580%80%； 2）徑向間隙泄漏：指齒頂園與泵體內(nèi)表面之徑向間隙泄漏：指齒頂園與泵體內(nèi)表面之間的泄漏，約占總泄漏量的間的泄漏，約占總泄漏量的151520%20%； 3）輪齒接觸處間隙泄漏：這個(gè)泄漏量較小，輪齒接觸處間隙泄漏：這個(gè)泄漏量較小，約占總泄漏量的約占總泄漏量的4 45%5%，通常忽略不

3、計(jì)。，通常忽略不計(jì)。8齒輪泵間隙泄漏途徑示意圖9壓力補(bǔ)償：常用的有浮動(dòng)側(cè)板或浮動(dòng)軸套10浮動(dòng)軸套11補(bǔ)償原則： 1）把壓力油引到側(cè)板或軸套外側(cè)，使側(cè)板或軸套軸向浮動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)償軸向間隙； 2）為保證壓緊面之間的密封要求，液壓壓緊力（有彈簧力時(shí)，應(yīng)加上彈簧力）應(yīng)稍大于液壓反推力，但不宜過(guò)大，以免增加磨損； 3）壓緊力的合力與反推力的合力作用線應(yīng)重合，以免產(chǎn)生力偶，增大一邊間隙。122、齒輪泵的徑向不平衡力：徑向不平衡力： 由于齒輪泵的吸油腔和壓油腔對(duì)稱地分布在泵的兩側(cè)，壓油腔的油液壓力作用在齒輪上，又由于齒頂和泵體內(nèi)表面有徑向間隙，沿齒頂泄漏的油液壓力是逐漸降低的，這樣就使上、下兩齒輪及軸承受到一

4、個(gè)不平衡的徑向合力。1314采取措施：1）開壓力平衡槽： 在殼體或側(cè)板上開壓力平衡槽，將高壓油引到低壓腔，將低壓油引到高壓腔，使作用在齒輪上的徑向力趨于平衡。2）增大高壓油腔： 在工作過(guò)程中，只有 12 個(gè)齒起密封作用。3）增大低壓油腔： 在工作過(guò)程中，同樣只有12 個(gè)齒起密封作用。153 、困油現(xiàn)象：什么是困油現(xiàn)象？為了使齒輪泵能連續(xù)供油，就要求齒輪嚙合的重疊系數(shù)1，這樣就有兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合，從而形成閉死容積。齒輪在嚙合的過(guò)程中，閉死容積的大小是發(fā)生變化的，由大變小時(shí)，油液受壓使壓力急劇升高；由小變大時(shí)，壓力降低，產(chǎn)生真空；由此造成壓力急劇變化的現(xiàn)象稱為困油現(xiàn)象。16困油現(xiàn)象示意圖動(dòng)畫17減

5、弱困油現(xiàn)象的措施：在端蓋上或浮動(dòng)側(cè)板上開卸荷槽。 開卸荷槽的原則：1）當(dāng)閉死容積最小時(shí)，與吸、壓油口都不相通；2）當(dāng)閉死容積由大變小時(shí)，與壓油腔相通；3）當(dāng)閉死容積由小變大時(shí)，與吸油腔相通。對(duì)稱卸荷槽對(duì)稱卸荷槽18開設(shè)卸荷槽后工作情況：19 外嚙合齒輪泵在采取了一系列的高壓化措施后，額定壓力已達(dá)32MPa。由于它具有轉(zhuǎn)速高、自吸能力好、抗污染能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛地應(yīng)用。20二、內(nèi)嚙合式齒輪泵二、內(nèi)嚙合式齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵的最大優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)困油現(xiàn)象，流量脈內(nèi)嚙合齒輪泵的最大優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)困油現(xiàn)象，流量脈動(dòng)較外嚙合齒輪泵小，噪聲低。當(dāng)采用軸向和徑向間動(dòng)較外嚙合齒輪泵小，噪聲低。當(dāng)采用軸向和

6、徑向間隙補(bǔ)償措施后，泵的額定壓力可達(dá)隙補(bǔ)償措施后，泵的額定壓力可達(dá)3030MPaMPa，容積效率容積效率和總效率均較高和總效率均較高動(dòng)畫21三、螺桿泵工作原理：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(jí)。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)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。 在吸油腔與壓油腔之間至少有一個(gè)完整的密閉工作腔，螺桿的級(jí)數(shù)越多，泵的額定壓力越高（每一級(jí)工作壓差22.5MPa)22 螺桿泵最大優(yōu)點(diǎn)是輸出流量均勻、噪聲低特別適用于對(duì)壓力和流量穩(wěn)定要求較高的精密機(jī)械。此外，螺桿泵的自吸性能好、容許采用高轉(zhuǎn)速、流量大，因此常用在大型

7、液壓系統(tǒng)做補(bǔ)油泵。因螺桿泵內(nèi)的油液由吸油腔到壓油腔為無(wú)攪動(dòng)地提升，因此又常被用來(lái)輸送粘度較大的液體，如原油。23四、小結(jié)： 齒輪泵與其它形式的泵相比，具有如下的優(yōu)、缺點(diǎn)：一、優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)上：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕；2、性能上：工作可靠、自吸性好、對(duì)油液污染不敏感；3、其它方面：制造維修方便，價(jià)格低。二、缺點(diǎn)：1、流量、壓力脈動(dòng)大，引起的振動(dòng)、噪聲大；2、由于承受較大的不平衡徑向力，因而磨損嚴(yán)重，泄漏大。24思考題：齒輪泵的徑向力不平衡是怎樣產(chǎn)生的，會(huì)帶來(lái)什么后果？消除徑向力不平衡的措施有哪些？什么是困油現(xiàn)象？如何消除困油現(xiàn)象的影響？要提高齒輪泵的壓力需解決哪些關(guān)鍵問題？通常都采用哪些措施？第二章補(bǔ)充習(xí)題第二章補(bǔ)充習(xí)題21 泵的額定流量為100Lmin，額定壓力為 2.5MPa，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450rmin，機(jī)械效率為m0.9。由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)泵