液压与气压传动(1)

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图2-4 外啮合齿轮泵
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液压与气压传动 4. 几个突出问题
第二章 能源装置及辅件
泄漏 困油现象及其消除措施 径向作用力不平衡
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液压与气压传动
内啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵
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内啮合齿轮泵
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液压与气压传动
Part 2.3.1 外啮合齿轮泵
1. 工作原理
结构组成：
壳体,一对外啮合齿轮, 两个端盖，传动轴。
壳体、端盖和齿轮的各个齿 间槽组成许多密封工作腔。
第二章 能源装置及辅件
当齿轮旋转时，此封闭腔容积发生变化，使油液受压缩或膨 胀，这种现象称为困油现象。
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液压与气压传动
a→b 容积逐渐减小
第二章 能源装置及辅件
困油现象产生原因
b → c 容积逐渐增大
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第二章 能源装置及辅件
液压泵的密封工作腔处于吸油时称为吸油腔，处于输油时称 为压油腔。
吸油腔压力取决于液压泵吸油口至油箱液面高度和吸油管路 压力损失； 压油腔压力决定于负载和压油管路压力损失。输出的理论流 量只决定于工作腔的几何尺寸和柱塞的往复次数（或角速 度），而与压油腔压力无关。
液压泵的基本原理
总之： 由于困油现象，使泵工作性能不稳定，产生振动、噪 声等，直接影响泵的工作寿命。
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第二章 能源装置及辅件
消除困油的办法 方法：在两侧端盖上分别开卸荷槽以消除困油。
a→b 密封容积减小，使之通压油口(图a)，避免压力急剧升高 b→c 密封容积增大，使之通吸油口(图c) ，避免形成局部真空
吸油：密封容积增大，产生真空 压油：密封容积减小，油液被迫压出
容积式
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第二章 能源装置及辅件
构成液压泵的基本条件（必要条件）
1）形成密封工作腔； 2）密封工作腔容积大小交替变化； （变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通） 3）吸压油腔隔开（配流装置）。
液压泵输油时，吸油阀在液压和弹簧作用下关闭，而压油阀在 液压作用下开启。
这种吸入和输出油液的转换，称为配流。
液压泵的配流方式： 确定式配流（如叶片泵的配流盘、径向柱塞泵的配流轴） 阀式配流 （如逆止阀等）
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第二章 能源装置及辅件
改善措施：
缩小压油口，以减小压力油 作用面积。
增大泵体内表面和齿顶间隙
开压力平衡槽，会使容积效 率减小
齿轮泵的压力平衡槽
1、2——压力平衡槽
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第二章 能源装置及辅件
5. 提高外啮合齿轮泵压力的措施
第二章 能源装置及辅件
何谓困油现象 产生原因 引起结果 消除困油的方法
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第二章 能源装置及辅件
困油现象
齿轮泵齿轮啮合的重叠系数ε大于1。
∵两对轮齿同时啮合
∴形成闭死容积
就有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的独立的封闭 腔内，这一封闭腔和泵的吸、压油腔相互间不连通。
b 密封容积最小，隔开吸压油
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径向作用力不平衡
第二章 能源装置及辅件
齿轮泵的径向不平衡力
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液压与气压传动
径向作用力不平衡
泄漏
第二章 能源装置及辅件
其中对泄漏影响最大的是 端面间隙间隙，可占总泄 漏量的75%~80%。它是影 响齿轮泵压力提高的首要 因素。
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三个泄露途径:
端面间隙泄漏：最大 啮合间隙泄漏 径向间隙泄漏
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困油现象及其消除措施
缩小压油口
并用扩大泵体内腔高压区径向 间隙来实现径向补偿。
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图2-9 扩大高压区径向间隙的 齿轮泵
（1）采用浮动轴套，使端面 间隙自动补偿。
原理：将压力油引入 轴套背面，使之紧贴 齿轮端面，补偿磨损， 减小间隙。
图2-7 带浮动轴套的齿轮泵
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第二章 能源装置及辅件
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（2）减小径向不平衡力，如缩小压油口。
液压泵的基本特点
1）具有一个或若干个周期性变化的密封容积； 2）具有配流装置； 3）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。
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第二章 能源装置及辅件
Part 2.3 齿轮泵的结构和工作原理
按结构分为：外啮合齿轮泵
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第二章 能源装置及辅件
图2-1 单柱塞式液压泵工作原理 1—凸轮 2—柱塞 3—弹簧 4—密封工作腔 5—吸油阀
School of Mechanical Engineering 6—压油阀
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第二章 能源装置及辅件
液压泵吸油时，油箱的油液在大气压作用下使吸油阀开启，而 压油阀在阀的弹簧作用下关闭；
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第二章 能源装置及辅件
困油引起的后果
a→b 容积逐渐减小 p↑ 高压油从一切可能泄漏的缝隙强行挤出，使轴和轴承受很大 冲击载荷，泵剧烈振动，同时无功损耗增大，油液发热。
b→c 容积逐渐增大 p↓ 形成局部真空，使溶于油液中的气体析出，形成气泡，产生 气穴，引起振动、噪声、汽蚀等。