齒輪泵培訓資料課件

齒輪泵培訓資料.齒輪泵培訓資料.1目錄

外嚙合齒輪泵的結構。

外嚙合齒輪泵的工作原理。

外嚙合齒輪泵的工作原理。

外嚙合齒輪泵的工作原理。.目錄外嚙合齒輪泵的結構。外嚙合齒輪泵的工作原理。外嚙合2經(jīng)典齒輪泵.經(jīng)典齒輪泵.3齒輪泵定義和簡介齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉泵。由兩個齒輪、泵體與前后蓋組成兩個封閉空間，當齒輪轉動時，齒輪脫開側的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側的空間的體積從大變小，而將液體擠入管路中去。吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出口處阻力的大小。.齒輪泵定義和簡介齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積4..5齒輪泵的分類按額定排出壓力pH高低可分為：低壓齒輪泵(pH≤2.5MPa)；中壓齒輪泵(pH＝2.5～8MPa)高壓齒輪泵(pH≥8MPa)。.齒輪泵的分類按額定排出壓力pH高低可分為：.6一、外嚙合齒輪泵.一、外嚙合齒輪泵.7..8..91.外嚙合齒輪泵的結構外嚙合齒輪泵的組成：前后端蓋、泵體、一對齒數(shù)和模數(shù)相等的齒輪、傳動軸等。.1.外嚙合齒輪泵的結構外嚙合齒輪泵的組成：.10..11..123.結構特點泵如果反轉，吸排方向相反嚙合緊密，齒頂和端面間隙都小，液體不會大量漏回吸入腔由于磨擦面較多，一般只用來排送有潤滑性的油液.3.結構特點泵如果反轉，吸排方向相反.134.齒輪泵困油現(xiàn)象外齒輪泵一般采用漸開線齒形為轉運平穩(wěn)，要求齒輪的重迭系數(shù)ε大于1前一對嚙合齒尚未脫離嚙合時，后一對齒便已進入嚙合。在部分時間內(nèi)相鄰兩對齒會同時處于嚙合狀態(tài)，形成一個封閉空間，使一部分油液困在其中，而這封閉空間的容積又將隨著齒輪的轉動而變化(先縮小，然后增大)，從而產(chǎn)生困油現(xiàn)象。.4.齒輪泵困油現(xiàn)象外齒輪泵一般采用漸開線齒形.144.1齒輪泵的困油現(xiàn)象.4.1齒輪泵的困油現(xiàn)象.154.2困油現(xiàn)象的危害和排除危害（當封閉V減小時，液體受擠壓而P急劇升高，油液將從縫隙中強行擠出）產(chǎn)生噪音和振動使軸承受到很大的徑向力功率損失增加。容積效率降低（當封閉V增大時，P下降，析出氣泡）對泵的工作性能和使用壽命都有害排除(設法在封閉Va變小時使之和排出腔溝通，而在Vb增大時和吸入腔溝通)在兩端蓋內(nèi)側各挖兩個矩形凹槽，它們的內(nèi)邊緣正好與封閉容積最小時兩嚙合點相接。結構簡單，容易加工，且對稱布置，泵正、反轉時都適用，因此被廣泛采用。對稱卸荷槽還不十分完善（還有噪音和振動）.4.2困油現(xiàn)象的危害和排除危害（當封閉V減小時，液體受擠壓而164.2困油現(xiàn)象的危害和排除不對稱卸荷槽兩個卸荷槽同時向吸入側移過適當距離延長了Va和排出腔相通的時間推遲了Vb和吸入腔相通的時間Vb中可能出現(xiàn)局部真空，但不十分嚴重這種卸荷槽能更好地解決困油問題能多回收一部分高壓液體泵不允許反轉使用采用卸荷槽后困油現(xiàn)象影響大大減輕。無論采用何種卸荷槽，兩卸荷槽的間距必須確保在任何時候都不使吸、排油腔相通.4.2困油現(xiàn)象的危害和排除不對稱卸荷槽.175.齒輪泵的徑向不平衡力產(chǎn)生徑向不平衡力的原因：1、吸油腔壓力低于壓油腔壓力。2、齒輪的嚙合力。在齒輪泵中，油液作用在齒輪外緣的壓力是不均勻的，從低壓腔到高壓腔，壓力沿齒輪旋轉的方向逐齒遞增，因此，齒輪和軸受到徑向不平衡力的作用，工作壓力越高，徑向不平衡力越大，徑向不平衡力很大時，能使泵軸彎曲，導致齒輪壓向低壓端，使齒輪偏磨，同時也加速軸承的磨損，降低軸承使用壽命，甚至齒輪刮殼。.5.齒輪泵的徑向不平衡力產(chǎn)生徑向不平衡力的原因：在齒輪泵中，185.齒輪泵的徑向不平衡力改善措施：1、開壓力平衡槽。即將齒槽中的高壓區(qū)引向低壓吸油口，齒槽中的低壓區(qū)引向高壓吸油口。2、縮小排液口尺寸。使壓油腔的壓力僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內(nèi)。壓油口縮小后，齒輪泵只能單向運轉。壓力平衡槽縮小壓油區(qū)面積.5.齒輪泵的徑向不平衡力改善措施：壓油口縮小后，齒輪泵只能單196..6..20..216.泄漏問題1、浮動軸套補償原理：將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒輪端面，補償磨損，減小間隙。2、彈性側板式補償原理：將泵出口壓力油引至側板背面，靠側板自身的變形來補償端面間隙.6.泄漏問題.22結構防超過額定Pd，裝設有安全閥安全閥閥體是一空心的圓柱體左端帶有錐形密封面當作用在環(huán)形凸肩上的壓力超過彈簧值時，閥開啟，溝通排、吸兩端泵的轉向必須符合規(guī)定為防止油液外漏，設有機械軸封是廣泛使用的一種密封方式主要密封面是軸靜環(huán)和動環(huán)構成動、靜環(huán)的材料分別為硬質材料和軟質材料做成.結構防超過額定Pd，裝設有安全閥.23圖2—5外嚙合齒輪泵.圖2—5外嚙合齒輪泵.247.外嚙合齒輪泵的優(yōu)缺點優(yōu)點：結構簡單，體積小、重量輕、價格低、結構緊湊、工作可靠、自吸性能好、對油液污染不敏感，便于制造、維修。缺點：流量和壓力脈動大、噪音大，排量不可調(diào)節(jié)，容積效率較低。.7.外嚙合齒輪泵的優(yōu)缺點優(yōu)點：.25二、內(nèi)嚙合齒輪泵.二、內(nèi)嚙合齒輪泵.26..271.內(nèi)嚙合齒輪泵分類有兩種形式帶月牙形隔板的內(nèi)齒輪泵擺線轉子泵。右圖所示為一種帶月牙形隔板的可逆轉內(nèi)嚙合齒輪泵。.1.內(nèi)嚙合齒輪泵分類有兩種形式.282.帶月牙形隔板的內(nèi)嚙合齒輪泵齒環(huán)3與圓盤泵軸一體。底盤6上有月牙形隔板2和與泵軸偏心的短軸，短軸上空套著齒輪1。當泵軸帶齒環(huán)轉動時，與其內(nèi)嚙合的齒輪也轉動，產(chǎn)生吸排作用。齒輪比齒環(huán)齒數(shù)少，齒輪與齒環(huán)轉向相同，齒輪比齒環(huán)轉速大。.2.帶月牙形隔板的內(nèi)嚙合齒輪泵齒環(huán)3與圓盤泵軸一體。.292.帶月牙形隔板的內(nèi)嚙合齒輪泵底盤6的背面圓心處有帶彈簧的鋼球，當軸逆時針旋轉時，嚙合力使底盤轉至其銷釘4卡到半圓形環(huán)槽的最右端位置為止，泵是下吸上排。當軸順時針轉動時，嚙合力使底盤轉過180°，泵的吸排方向不變.2.帶月牙形隔板的內(nèi)嚙合齒輪泵底盤6的背面圓心處有帶彈簧的鋼303.月牙隔板式齒輪泵的優(yōu)點和缺點優(yōu)點（與外嚙合齒輪泵相比）泵的吸油區(qū)大、流速低、吸入性能好，流量脈動小，流量脈動率σQ=1％～3％嚙合長度較長，工作平穩(wěn)，特殊齒形將困油現(xiàn)象減輕，或在齒環(huán)各齒谷中開徑向孔導油，從而完全消除困油現(xiàn)象，噪聲很低。缺點制造工藝較復雜漏泄途徑多，容積效率ηv比外嚙合泵低，65％～75％（外齒輪泵的ηv=0.7～0.9，用間隙自動補償裝置時，ηv可達0.8～0.96）.3.月牙隔板式齒輪泵的優(yōu)點和缺點優(yōu)點（與外嚙合齒輪泵相比）.31..324.擺線轉子泵外轉子比內(nèi)轉子多一個齒，二者軸線偏心，異速轉動。采用擺線齒形。采用皮碗軸封，皮碗軸封由彈性體、金屬骨架和彈簧組成。皮碗的制造、安裝和維護較簡單，成本低，但唇邊的磨損較重，功率消耗較大。.4.擺線轉子泵外轉子比內(nèi)轉子多一個齒，二者軸線偏心，異速轉動335.轉子泵的優(yōu)點和缺點優(yōu)點轉子泵配流口的中心角較大；且為側向吸入，不受離心力影響，故吸入性能好能用于高速運轉齒數(shù)較少，工作空間容積較大結構簡單緊湊兩個轉子同向回轉且只差一個齒，故相對滑動速度很小，運轉平穩(wěn)，噪聲低，壽命長。缺點齒數(shù)少時流量和壓力脈動較大而且密封性較差，ηv較低制造工藝不如漸開線齒輪簡單。.5.轉子泵的優(yōu)點和缺點優(yōu)點.34三、齒輪泵的特點.三、齒輪泵的特點.351.齒輪泵的特點齒輪泵屬于容積式泵，密封性較差。1．有一定的自吸能力能形成一定程度的真空，泵可裝得比滑油液面高。排送氣體時密封性差，故自吸能力不如往復泵應注意：齒輪泵摩擦部位較多間隙較小線速度較高起動前齒輪表面必須有油，不允許干轉。2．理論流量是由工作部件的尺寸和轉速決定的，與排除壓力無關，不允許關排出閥節(jié)流調(diào)節(jié)流量。Qt＝（6.66~7）Zm2Bn?10-6L／min，中低壓齒輪泵齒數(shù)多（流量均勻），系數(shù)取6.66；高壓齒輪泵齒數(shù)少，系數(shù)取7。

齒輪泵實際流量Q=Qtηv.1.齒輪泵的特點齒輪泵屬于容積式泵，密封性較差。.36理論流量Qt理論上帶到排出腔的油液體積應等于齒間工作容積每轉的Qt應為兩個齒輪全部齒間工作容積之和。可假設齒間工作容積與齒的有效體積相等。每轉Qt是一個齒輪的齒間工作容積與輪齒有效體積的總和近似等于齒的有效部分所掃過的一個徑向寬度為2m的環(huán)形體積.理論流量Qt理論上帶到排出腔的油液體積應等于齒間工作容積.37提高齒輪泵理論流量途徑增加齒輪的直徑、齒寬、轉速和減少齒數(shù)。轉速n過高會使輪齒轉過吸入腔的時間過短n和直徑增加使齒輪的圓周速度增加，離心力加大增加吸入困難，齒根處P降低，可能析出氣體，導致Q減小，造成振動和產(chǎn)生噪聲，甚至使泵無法工作。故最大圓周速度應根據(jù)所輸油的粘度而予以限制，最大圓周速度不超過5～6m／s，最高轉速一般在3000r／min左右。加大齒寬會使徑向力增大，齒面接觸線加長，不易保持良好的密封。減少齒數(shù)雖可使齒間V加大而Q增加，但會使Q的不均勻度加重。.提高齒輪泵理論流量途徑增加齒輪的直徑、齒寬、轉速和減少齒數(shù)。38影響齒輪泵ηv的主要因素密封間隙(內(nèi)漏)齒輪端面和蓋板間的軸向間隙（最主要的泄漏）齒頂和泵體內(nèi)側的徑向間隙輪齒的嚙合線這些漏泄量約占總漏泄量的70％～80％，漏泄量的大小是與間隙值的立方成正比，故密封間隙特別是軸向間隙對泵的ηv影響甚大。排出壓力漏泄量與間隙兩端的壓差成正比。內(nèi)漏較多，在排P升高時，Q的下降要比往復泵大吸入壓力吸入真空度增加時，氣體析出量增加，ηv亦將降低。.影響齒輪泵ηv的主要因素密封間隙(內(nèi)漏).39影響齒輪泵ηv的主要因素油液的溫度和粘度油液的T越高，μ越低，漏泄量就越大但油T過低則μ太大，又會使吸入條件變差，吸入真空度變大，析出氣體增多，也會使ηv下降。轉速漏泄量與n關系不大n低Qt就小，會使ηv降低當n<200～300r／min，ηv將降到不能容許的地步n過高又會造成吸入困難，也使ηv降低。外齒輪泵的ηv=0.7～0.9，用間隙自動補償裝置時，ηv可達0.8～0.96。.影響齒輪泵ηv的主要因素油液的溫度和粘度.40高壓齒輪泵采取的措施液壓間隙自動補償裝置軸向間隙補償在齒輪端面與泵體之間設浮動元件將排出壓力引至該元件的外側(靠排出側,橡皮圈限定區(qū)域內(nèi))使其液壓力稍大于內(nèi)側向外的液壓力（使浮動元件貼靠齒輪）自動補償齒輪端面磨損而增加的間隙（軸向間隙始終很小）徑向間隙自動補償--有些高壓泵采用.高壓齒輪泵采取的措施液壓間隙自動補償裝置.41齒輪泵的特點3．額定排除壓力Pd與工作部件尺寸、轉速無關Pd取決于泵的密封性能和軸承承載能力為防泵過載，一般應設安全閥。4.流量連續(xù)，有脈動（沒瞬間擠入齒間的輪齒體積周期性地變化）外嚙合齒輪泵流量脈動率σQ在11％～27％范圍內(nèi)，噪聲較大Z越少，σQ越大內(nèi)齒輪泵σQ較小，約為1％一3％，噪聲也較小。5．結構簡單，價格低廉。工作部件作回轉運動無泵閥允許采用較高n，通常可與電動機直聯(lián)與同樣Q的往復泵相比，尺寸、重量小易損件少，耐撞擊．工作可靠6．磨擦面較多用于排送不含固體顆粒并具有潤滑性的油類。.齒輪泵的特點3．額定排除壓力Pd與工作部件尺寸、轉速無關.422.齒輪泵的使用場合使用場合一般被用作排出壓力Pd不高、Q不大，以及對Q和Pd的均勻性要求不很嚴的油泵,如：滑油泵駁油泵液壓傳動中的供油泵由于齒輪泵結構簡單，價格低廉，又不易損壞，因而已開發(fā)了高壓齒輪泵。如：液壓泵。.2.齒輪泵的使用場合使用場合.43四、齒輪泵管理要點1.注意泵的轉向和連接反轉會使吸排方向相反。吸、排口經(jīng)不同、卸荷槽非對稱設計、安全閥，正確安裝。泵和電機保持良好對中，最好用撓性連接，同心度不大于0.05mm2.齒輪泵雖有自吸能力起動前泵內(nèi)要存有油液（否則嚴重摩損）吸油高度一般不大于0.5m。3.機械軸封屬于較精密的部件拆裝時要防止損傷密封元件安裝時應在軸上涂滑油，按正確次序裝入，用手推動環(huán)時應有浮動性。上緊軸封蓋時要均勻，機械軸封一定要防止干摩擦。.四、齒輪泵管理要點1.注意泵的轉向和連接.44四、齒輪泵管理要點4.不宜超額定Pd工作會使原動機過載，加大軸承負荷，使工作部件變形，磨損和漏泄增加，嚴重時造成卡阻。5.要防止吸口真空度大于允許吸上真空度否則不能正常吸入當吸入P過低時，會產(chǎn)生“氣穴現(xiàn)象”油在低壓區(qū)析出許多氣泡，Q降低當氣泡到高壓區(qū)時，空氣重新溶入油中，形成局部真空，四周的高壓油液就會以高速流過來填補產(chǎn)生液壓沖擊，并伴隨劇烈的噪聲.四、齒輪泵管理要點4.不宜超額定Pd工作.45四、齒輪泵管理要點6.保持合適的油溫和粘度運動粘度以25～33mm2／s為宜粘度太小則漏泄增加，還容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象粘度過大同樣也會使ηv降低和吸入不正常。7.要防止吸入空氣會使流量減少，而且產(chǎn)生噪聲。.四、齒輪泵管理要點6.保持合適的油溫和粘度.46四、齒輪泵管理要點8.端面間隙對齒輪泵的自吸能力和ηv影響甚大可用壓軟鉛絲的方法測出9.低壓齒輪泵吸口設100