齿轮泵的原理

1、船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 1 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 Chapter 3 Gear pump 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 2 第一节第一节 齿轮泵的工作原理和特性齿轮泵的工作原理和特性 Section 1 Principle and characteristics of gear pump 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 3 1-1-主动齿轮主动齿轮 (Initiative ge

2、ar) ssssssssssssss(Power gear) 2-2-从动齿轮从动齿轮 (Passive gear) sssssssssssssssss(Idler gear) 3-3-泵体泵体(Shell) 4-4-吸口吸口(Inlet) 5-5-排口排口(Outlet) 一一 工作原理工作原理 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 4 1-1-主动齿轮主动齿轮 (Initiative gear) ssssssssssssss(Power gear) 2-2-从动齿轮从动齿轮 (Passive gear) ssssssssssss

3、sssss(Idler gear) 3-3-泵体泵体(Shell) 4-4-吸口吸口(Inlet) 5-5-排口排口(Outlet) 一一 工作原理工作原理 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 5 二二 困油现象困油现象 齿轮重迭系数齿轮重迭系数11， 部分时间两对相邻部分时间两对相邻 齿同时啮合齿同时啮合，形成，形成 封闭空间，其容积封闭空间，其容积 先减小后增大，称先减小后增大，称 困油现象。困油现象。 (Trapping property, trapped oil, pocketed oil) )。 产生原因：产生原因： 船

4、舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 6 二二 困油现象困油现象 困油的不利影响：困油的不利影响： 轴承负荷轴承负荷 ； 噪音和振动噪音和振动 ； 容积效率容积效率 ，功，功 率损失等。率损失等。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 7 二二 困油现象困油现象 解决方法：解决方法： 在不沟通吸排腔的在不沟通吸排腔的 前提下：前提下： 使封闭容积减小时使封闭容积减小时 和排出腔相通；和排出腔相通； 其容积增大时和吸其容积增大时和吸 入腔相通。入腔相通。 船舶辅机船舶辅机 M

5、arine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 8 二二 困油现象困油现象 解决方法：解决方法： 1.1.卸荷槽卸荷槽 (Unloading groove, compensating groove) ：在两端：在两端 盖内侧开设两个矩盖内侧开设两个矩 形凹槽。形凹槽。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 9 二二 困油现象困油现象 解决方法：解决方法： 2.2.非对称卸荷槽：非对称卸荷槽： 一对槽向吸入端偏一对槽向吸入端偏 移适当距离。移适当距离。泵不泵不 许反转。许反转。 船舶辅机船舶辅机 Mar

6、ine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 10 二二 困油现象困油现象 解决方法：解决方法： 3.3.单卸荷槽：只设单卸荷槽：只设 排油侧偏向中心线排油侧偏向中心线 的卸荷槽。的卸荷槽。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 11 二二 困油现象困油现象 解决方法：解决方法： 3.3.单卸荷槽：只设单卸荷槽：只设 排油侧偏向中心线排油侧偏向中心线 的卸荷槽。的卸荷槽。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 12 二二 困油现象困油现象 思

7、考问题：思考问题： 开对称卸荷槽后，开对称卸荷槽后， 齿轮泵的流量：齿轮泵的流量： 增加？增加？ 减小？减小？ 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 13 什么样的设备困油？什么样的设备困油？ 正齿轮泵正齿轮泵(Spur gear) 斜齿轮泵斜齿轮泵(Helical gear) 人字齿轮泵人字齿轮泵(Herringbone gear) 叶片泵、轴向柱塞泵叶片泵、轴向柱塞泵/油马达、内曲线油马达油马达、内曲线油马达 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 14 三三 径向力径

8、向力 F F0 0- -液压力液压力 F Fm m- -啮合力啮合力 F F1 1- -主动齿轮合力主动齿轮合力 F F2 2- -从动齿轮合力从动齿轮合力 m FFF 02 12 FF b-b-齿宽齿宽 m FFF 01 120.75FbDp 220.85FbDp D D2 2- -齿顶圆直径齿顶圆直径 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 15 三三 径向力径向力 m FFF 02 12 FF m FFF 01 120.75FbDp 220.85FbDp 主、从动齿轮径向力主、从动齿轮径向力 大小不等大小不等( (从动齿轮受从动

9、齿轮受 力大力大) )，方向不同。径，方向不同。径 向力与转速无关。向力与转速无关。减减 小径向力的常用方法小径向力的常用方法 是缩小排出口。是缩小排出口。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 16 三三 径向力径向力 m FFF 02 12 FF m FFF 01 120.75FbDp 220.85FbDp 径向力由轴承平衡，径向力由轴承平衡， 体现了轴承负荷。径体现了轴承负荷。径 向力大则轴承易磨损。向力大则轴承易磨损。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 17

10、四四 流量流量 6 102 KDmBnQt K-K-修正系数修正系数1.05-1.151.05-1.15 D-D-分度圆直径分度圆直径,mm,mm m-m-模数模数,mm,mm B-B-齿宽齿宽,mm,mm n-n-转速转速,r/min,r/min z-z-齿数齿数(D=mz)(D=mz) 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 18 vt QQ实际流量实际流量 ，影响，影响 V的因素：的因素： 1.1.密封间隙密封间隙 轴向间隙轴向间隙(80%)(80%) 径向间隙径向间隙(10-15%)(10-15%) 齿轮啮合线齿轮啮合线( (

11、少量少量) ) 最主要的泄漏最主要的泄漏 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 19 vt QQ实际流量实际流量 ，影响，影响 V的因素：的因素： 2.2.油温和黏度油温和黏度 油温油温 ，黏度，黏度 ，漏泄，漏泄 ， v 。 3.3.排出压力排出压力 排压排压 ，漏泄，漏泄 ， v 。 4.4.吸入压力和转速吸入压力和转速 吸压吸压 ，析出气体，析出气体 ， v 。 转速转速 ，漏泄量占流量比例，漏泄量占流量比例 ， v 。 船舶辅机船舶辅机 Marine Auxiliary Machinery 第三章第三章 齿轮泵齿轮泵 20 五五 特点特点 1.1.有自吸能力，有自吸能力，但不如往复泵。但不如往复泵。 启动前泵内浇油：减轻磨损，改善密封。启动前泵内浇油：减轻磨损，改善密封。 2.2.额定排出压力取决于密封性、轴承承载能力额定排出压力取决于密封性、轴承承载能力 低压齿轮泵：低压齿轮泵： 2.5MPa2.5MPa 中压齿轮泵：中压齿轮泵：2.5-8MPa2.5-8MPa 高压齿轮泵：高压齿轮泵：8MPa8MPa 3.3.理论流量取决于尺寸和转速，与排压无关。理论流量取决于尺寸和转速，与排压无关。 实际流量随排压升高而减少。实际流量随排压升高