文档介绍：第二节齿轮泵
齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的,根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动所形成的表面,螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合,因此将螺杆泵放在齿轮泵一起介绍。
外啮合齿轮泵
结构组成
一对几何参数完全相同的齿轮,齿宽为B,齿数为z
泵体
前后盖板
长短轴
工作原理(动画) 两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部分,轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,经压油口排油,退出啮合的一侧密闭容积增大,经吸油口吸油。
外啮合齿轮泵的排量公式
V = 2πz m 2 B
z —齿数,m —齿轮模数,B —齿宽
齿轮节圆直径一定时,为增大泵的排量,应增大模数,减小齿数。
齿轮泵的齿轮多为修正齿轮。
齿轮泵的瞬时理论流量是脉动的,这是齿轮泵产生噪声的主要根源。为减少脉动,可同轴安装两套齿轮,每套齿轮之间错开半个齿距,组成共压油口和吸油口的两个分离的齿轮泵。
外啮合齿轮泵的结构特点
泄漏与间隙补偿措施
齿轮泵存在端面泄漏、径向泄漏和轮齿啮合处泄漏。
端面泄漏占75%—80%。
端面间隙补偿采用静压平衡措施:在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件,如浮动轴套或浮动侧板,在浮动零件的背面引入压力油,让作用在背面的液压力稍大于正面的液压力,其差值由一层很薄的油膜承受。
Ff=A2Pm
FL=A1Pg
FL=A1Pg
Ff=A2Pm
利用特制的通道把齿轮泵内压油腔的压力油引到浮动轴套的外侧,作用在一定形状和大小的面积A1上,产生液压作用力FL=A1Pg,使轴套压向齿轮端面,这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力(反推力)Ff=A2Pm,才能保证在各种压力下,轴套始终自动贴紧齿轮端面,减小齿轮泵内通过端面的泄漏,达到提高压力的目的。
液压径向力及平衡措施
齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F = K p B De K为系数,对主动齿轮K=;对从动齿轮K=。
液压径向力的平衡措施之一:通过在盖板上开设平衡槽,使它们分别与低、高压腔相通,产生一个与液压径向力平衡的作用。
平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。
困油现象与卸荷措施
困油现象产生的原因齿轮重迭系数ε>1,在两对轮齿同时啮合时,它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积,此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化,先由大变小,后由小变大。
困油现象描述
困油现象的危害闭死容积由大变小时油液受挤压, 导致压力冲击和油液发热,闭死容积由小变大时,会引起汽蚀和噪声。
卸荷措施在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽
开设卸荷槽的原则两槽间距a为最小闭死容积,而使闭死容积由大变小时与压油腔相通,闭死容积由小变大时与吸油腔相通。
内啮合齿轮泵
工作原理一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两部分,当传动轴带动小齿轮旋转时,轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大,为吸油腔;轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小,为压油腔。
特点
无困油现象
流量脉动小,噪声低
采取间隙补偿措施后,泵的额定压力可达30 MPa。