液压传动第三章 齿轮泵及螺杆泵

2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
图3-1 齿轮泵工作原理图
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
(3-1) (3-2)
(3-3)
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
图3-2 曲线ABO旋转扫过的面积
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
(3-4) (3-5)
(3-6) (3-7)
Байду номын сангаас
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
图3-3 渐开线齿轮啮合点位置的变化
一、外啮合齿轮泵的瞬时流量
1.分析瞬时流量的意义和方法 2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
1.分析瞬时流量的意义和方法
1)容积变化法。容积变化法是指利用容积变化原理分析瞬时流量的方法。 例如，在某些情况下，直接根据排油腔容积的变化就可推导出理论瞬时流 量的计算公式。 2)能量平衡法。能量平衡法是指在不计各种损失的前提下，利用输入功率 等于输出功率的原理分析瞬时流量的方法。 3)图解法。图解法是指根据容积变化原理，利用图解来分析瞬时流量的方 法。
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
(3-8) (3-9)
2.外啮合齿轮泵瞬时流量的计算
图3-4 渐开线齿轮泵的流量脉动曲线
二、外啮合齿轮泵的理论排量、理论流量及流量品 质
1.理论排量及理论流量 2.排量和流量的近似计算公式 3.流量品质
1.理论排量及理论流量
(3-10) （3-11）
2.排量和流量的近似计算公式
1、4—侧板
图3-9 采用弹性侧板的CBF—E型齿轮泵结构图 2、3—垫板 5—弓形密封圈 6—密封圈 7—密封挡圈
盖 9—泵体 10—前泵盖 a—压力油通道 b—小孔 c—密封腔 E—滑动轴承内端面与泵盖内端面之间的距离
8—后泵
(2)采用浮动轴套的轴向间隙自动补偿装置
图3-10 具有偏心“8”字形补偿面浮动轴套的齿轮泵结构图 1—泵体 2—O形密封圈 3—低压区 4—轴套 a—泄漏油孔 b－高压引油孔 c—环形槽 —补偿面
a、c、d—孔道 b—卸荷槽 e—困油卸荷槽
第三节 外啮合齿轮泵高压化需要解决的主要问题
一、减少泄漏的措施 二、径向力的计算及减小径向力的措施 三、轴承类型及润滑
一、减少泄漏的措施
1.齿轮泵的泄漏途径 2.轴向端面间隙的自动补偿 3.顶隙泄漏的控制
1.齿轮泵的泄漏途径
(1)齿轮端面和侧板间的轴向间隙 轴向间隙处的泄漏途径，除了由排油 腔经轴向间隙直接泄入吸油腔外，还可能由过渡区段齿谷根部经径向间隙 流入轴承腔内(与吸油腔相通)。 (2)齿轮齿顶和壳体内壁间的顶隙 顶隙的泄漏量与轴向间隙的泄漏量相 比要小得多，只占总泄漏量的15%～20%，这是因为齿顶圆和壳体的接触 长度大，每个轮齿分担的压降相对变小，并且齿轮旋转时在齿顶间隙处造 成的剪切流动又抵消了部分压差流动(图3-8)。 (3)齿面啮合处(啮合点)的泄漏 由于啮合点接触不好，使高压腔和低压腔 之间密封不好而造成泄漏。
(3)液压补偿装置设计的一般原则
1)把压力油引至浮动轴套或浮动侧板或弹性侧板外侧，使该部件始终受到 一个与工作压力成正比的压紧力，压向相对应的齿轮端面，通过轴套滑动 (或侧板弹性变形)自动补偿两者之间的轴向间隙，从而保证了两者之间的 间隙值与工作压力相适应并长期稳定。 2)为了保证压紧面之间的密封要求，要使压紧力略大于由齿轮端面间隙内 泄漏油所产生的反推力，使浮动轴套或浮动侧板始终在承受有剩余压紧力 的状态下工作，一般可取压紧力与反推力之比在1.05～1.2的范围内。 3)液压压紧力合力和液压反推力合力的作用线应尽量重合，否则会产生一 个力矩，使轴套(或侧板)倾斜，不仅会加大单边间隙，增加泄漏，而且可 导致偏磨。
双矩形卸荷槽的间距a(单位为mm)(图3-6a)的计算公 式为
（3-19）
2.卸荷槽宽度c
（3-20） （3-21）
3.卸荷槽深度h
（3-22）
第三节 外啮合齿轮泵高压化需要解决的主要问题
图3-7 国产CB—B型低压外啮合齿轮泵结构图 1—后端盖 2—滚子轴承 3—泵体 4—前端盖 5—传动轴 6—齿轮
(2)流量脉动频率fq
（3-17） （3-18）
第二节 外啮合齿轮泵的困油现象及卸荷措施
一、困油现象 二、缷荷措施
一、困油现象
图3-5 外啮合齿轮泵的困油现象
二、缷荷措施
图3-������ 6 卸荷槽尺寸计算简图
二、缷荷措施
1.双矩形卸荷槽的间距a 2.卸荷槽宽度c 3.卸荷槽深度h
1.双矩形卸荷槽的间距a
ZW
主编
第三章 齿轮泵及螺杆泵
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
外啮合齿轮泵的流量及流量脉动 外啮合齿轮泵的困油现象及卸荷措施 外啮合齿轮泵高压化需要解决的主要问题 外啮合齿轮泵的设计要点 内啮合齿轮泵 螺杆泵
第一节 外啮合齿轮泵的流量及流量脉动
一、外啮合齿轮泵的瞬时流量 二、外啮合齿轮泵的理论排量、理论流量及流量品质
1.齿轮泵的泄漏途径
图3-8 齿轮泵顶隙的泄漏流动 a)压差流动 b)剪切流动 c)合成的泄漏流动
2.轴向端面间隙的自动补偿
(1)采用弹性侧板(或称挠性侧板)的自动补偿装置 (2)采用浮动轴套的轴向间隙自动补偿装置 (3)液压补偿装置设计的一般原则
(1)采用弹性侧板(或称挠性侧板)的自动补偿装置
（3-12） （3-13） （3-14）
3.流量品质
(1)流量不均匀系数 流量不均匀系数δq可定义为瞬时流量最大值和最小值 之差与理论流量的比值。 (2)流量脉动频率fq 流量脉动频率fq是指单位时间内流量脉动的次数。
(1)流量不均匀系数
表3-1
z的关系
(1)流量不均匀系数
（3-15）
（3-16）
3.顶隙泄漏的控制
图3-11 齿轮泵顶隙的补偿
二、径向力的计算及减小径向力的措施
1.沿齿轮圆周液压力所产生的径向力FP 2.齿轮啮合传递转矩所产生的径向力FT 3.径向力的合成 4.径向力的近似计算公式 5.减小径向力的措施
1.沿齿轮圆周液压力所产生的径向力FP
图3-12 齿轮泵的径向液压力 a)齿轮圆周径向液压力近似分布曲线图 b)齿轮圆周液压力分布曲线展开图
1.沿齿轮圆周液压力所产生的径向力FP
（3-23） （3-24） （3-25）
1.沿齿轮圆周液压力所产生的径向力FP
（3-26） （3-27）