齿轮泵和齿轮马达

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第5讲齿轮泵和齿轮马达

一、外啮合齿轮泵的工作原理

【分离三片式的组成】前、后泵盖,泵体,一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合齿轮装在泵体内,将其分为吸油腔和压油腔两部分。

【工作原理】∵容积式泵,∴满足三句话十八个字

1、V

形成:齿轮的齿槽、泵体内表面、前后泵盖等围成。

2、V

密变化:齿轮脱开啮合,V

↑,产生真空,吸油;齿轮进入啮合,V

↓,油被迫压出压油

3、吸压油口隔开:两齿轮啮合线及泵盖。

【小结】齿轮泵的优点;结构简单,制造方便,造价低;自吸性能好;对油液污染不敏感;工作可靠,允许转速高。

齿轮泵的缺点:流量脉动大;噪声大;排量不可变;有困油现象。

二、齿轮泵的流量计算

∵齿轮啮合时,啮合点位置瞬间变化,其工作容积变化率不等

∴瞬时流量不均匀——即脉动,计算瞬时流量时须积分计算才精确,比较麻烦,一般用近似计算法。

1、排量

假设:V

齿槽=V

轮齿

排量V=2V

齿槽

=V

齿槽

+V

轮齿

即相当于有效齿高和齿宽所构成的平面所扫过的环形体积,则 V=πDhB(∵D=mz,h=2m)=2πZm2B

实际上:∵V

齿槽>V

轮齿

,∴V=6.66zm2B

2、流量

1)理论流量:q

t

=Vn=6.66zm2Bn

实际流量:q=q

t η

v

=6.66zm2Bnη

v

【结论】(1)∵容积式泵,∴流量与出口压力无关

(2)∵z、m、B、n = Const,q = Const,∴齿轮泵是定量泵

瞬时流量:∵每一对轮齿啮合时,啮合点位置变化,∴瞬时流量也变化:从最小变最大,又从最大变最小,∴出现流量脉动

【结论】齿数越少,脉动率越大,最大可达20%以上。流量脉动是容积式泵的共同弊病:既会引起系统的压力脉动,产生振动和噪声,又会影响传动的平稳性。

三、齿轮泵结构特性分析

讨论外啮合齿轮泵结构上存在的三大问题

1、困油现象

产生原因:为保证齿轮连续平稳运转,又能使吸压油口隔开,齿轮啮合的ε>1,所以有时会出现两对轮齿同时啮合的情况,在齿向啮合线间形成一个封闭容积,且大小发生变化。

产生结果:

V

↓→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。

V

↑→p↓→形成局部真空,产生气穴,引起振动噪声、汽蚀等。

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。所以,我们希望容积式泵:“围而不困,困而不死。”

消除困油的原则:①V

封↓,通→压;②V

↑,通→吸;③V

封min

,隔开吸压

油口

消除困油现象的方法:在泵盖(或轴承座)上开卸荷槽,为彻底消除困油,CB—B形泵将卸荷槽整个向吸油腔侧平移一段距离,效果更好。

2、径向不平衡作用力

径向力的产生:液压力*、啮合力

液体沿圆周分布规律:从高压腔到低压腔,压力沿齿轮圆周逐齿分级降低。所以齿轮和轴承受到径向不平衡力,p↑,径向不平衡力↑。

结果:加速轴承磨损,降低轴承寿命,还可能使齿轮轴弯曲,导致齿顶与泵体摩擦加剧,使泵不能正常工作。

改善措施:1)缩小压油口,以减小压力油作用面积。2)减小泵体内表面和

↓。

齿顶间隙。3)开压力平衡槽,但△q↑,η

V

3、泄漏途径

1)齿侧泄漏:占齿轮泵总泄漏量的5%

2)径向泄漏:占齿轮泵总泄漏量的20%—25%

3)端面泄漏:占齿轮泵总泄漏量的75%—80%

∵齿轮泵存在间隙,∴p↑→△q↑

【结论】应减小端面泄漏,才能提高齿轮泵的工作压力。

四、中高压齿轮泵的结构特点

妨碍齿轮泵压力升高的首要问题是泄漏,其次是径向力不平衡。

故齿轮泵常用于低压场合,为使其成高压泵,可采用如下方法:1、自动补偿轴向间隙;2、减小径向力;3、增大轴与轴承刚度。

1、浮动轴套式

结构:见教材P45,图3-10CB型中高压齿轮泵结构图

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。

2、浮动侧板式

原理:将泵出口压力油引至浮动侧板背面,靠油液压力使侧板贴紧于齿轮端面,补偿端面间隙。

3、挠性侧板式

原理:将泵出口压力油引至固定侧板背面,靠侧板自身的挠性变形来补偿端面间隙。

五、内啮合齿轮泵

分类:渐开线齿形、摆线齿形

1、渐开线齿形内啮合齿轮泵

组成:小齿轮、内齿环、月牙形隔板等

工作原理:小齿轮带动内齿环同向异速旋转,左半部分轮齿退出啮合,形成真空,吸油。右半部分轮齿进入啮合,容积减小,压油。月牙板同两齿轮将吸压油口隔开。

2、摆线齿形内啮合齿轮泵(摆线转子泵)

组成:内、外转子相差一齿,且有一偏心距。

工作原理:吸油—左半部分,轮齿脱开啮合容积↑

压油—右半部分,轮齿进入啮合,容积↓

特点:结构紧凑,尺寸小,重量轻,运转平稳,噪声小,流量脉动小。但齿形复杂,加工困难,价格昂贵。

六、齿轮马达的工作原理和结构特点

1、齿轮马达的工作原理

相关文档
最新文档