第四节齿轮泵

1、1齿轮泵多数是外啮合式的，但亦有内啮合式的一、外啮合齿轮泵(一)结构及工作原理： 结构：泵体、前后端盖及一对外啮合齿轮 2动画3(二) 排量、流量及其脉动：1、排量：V= D h B4式中：齿轮的模数 m、 齿数 Z、 B 齿宽 节园直径 D = mZ 有效齿高 h = 2m已知：V= D h BV = 2 Z m2B 6.66Z m2 B2、流量： q=V nV = 6.66Z m2 BnV 53、 流量脉动：222maxmincos100%100%41qPqqqZ 当 Z=9 时 = 24% Z=20 时 = 11%6(三)结构特点和优、缺点外啮合齿轮泵的泄漏、困油和径向不平衡力是影响齿轮

2、泵性能指标和寿命的三大问题。 三大问题的解决就成了提高齿轮泵性能指标和寿命的关键所在。71、齿轮泵泄漏与压力补偿：齿轮泵泄漏与压力补偿：三条泄漏途径：三条泄漏途径： 1）轴向端面间隙泄漏：指齿轮端面与侧端盖轴向端面间隙泄漏：指齿轮端面与侧端盖之间的泄漏，约占总泄漏量的之间的泄漏，约占总泄漏量的7 75 580%80%； 2）径向间隙泄漏：指齿顶园与泵体内表面之径向间隙泄漏：指齿顶园与泵体内表面之间的泄漏，约占总泄漏量的间的泄漏，约占总泄漏量的151520%20%； 3）轮齿接触处间隙泄漏：这个泄漏量较小，轮齿接触处间隙泄漏：这个泄漏量较小，约占总泄漏量的约占总泄漏量的4 45%5%，通常忽略不

3、计。，通常忽略不计。8齿轮泵间隙泄漏途径示意图9压力补偿：常用的有浮动侧板或浮动轴套10浮动轴套11补偿原则： 1）把压力油引到侧板或轴套外侧，使侧板或轴套轴向浮动，自动补偿轴向间隙； 2）为保证压紧面之间的密封要求，液压压紧力（有弹簧力时，应加上弹簧力）应稍大于液压反推力，但不宜过大，以免增加磨损； 3）压紧力的合力与反推力的合力作用线应重合，以免产生力偶，增大一边间隙。122、齿轮泵的径向不平衡力：径向不平衡力： 由于齿轮泵的吸油腔和压油腔对称地分布在泵的两侧，压油腔的油液压力作用在齿轮上，又由于齿顶和泵体内表面有径向间隙，沿齿顶泄漏的油液压力是逐渐降低的，这样就使上、下两齿轮及轴承受到一

4、个不平衡的径向合力。1314采取措施：1）开压力平衡槽： 在壳体或侧板上开压力平衡槽，将高压油引到低压腔，将低压油引到高压腔，使作用在齿轮上的径向力趋于平衡。2）增大高压油腔： 在工作过程中，只有 12 个齿起密封作用。3）增大低压油腔： 在工作过程中，同样只有12 个齿起密封作用。153 、困油现象：什么是困油现象？为了使齿轮泵能连续供油，就要求齿轮啮合的重叠系数1，这样就有两对轮齿同时啮合，从而形成闭死容积。齿轮在啮合的过程中，闭死容积的大小是发生变化的，由大变小时，油液受压使压力急剧升高；由小变大时，压力降低，产生真空；由此造成压力急剧变化的现象称为困油现象。16困油现象示意图动画17减

5、弱困油现象的措施：在端盖上或浮动侧板上开卸荷槽。 开卸荷槽的原则：1）当闭死容积最小时，与吸、压油口都不相通；2）当闭死容积由大变小时，与压油腔相通；3）当闭死容积由小变大时，与吸油腔相通。对称卸荷槽对称卸荷槽18开设卸荷槽后工作情况：19 外啮合齿轮泵在采取了一系列的高压化措施后，额定压力已达32MPa。由于它具有转速高、自吸能力好、抗污染能力强等一系列优点，因此得到了广泛地应用。20二、内啮合式齿轮泵二、内啮合式齿轮泵内啮合齿轮泵的最大优点是：无困油现象，流量脉内啮合齿轮泵的最大优点是：无困油现象，流量脉动较外啮合齿轮泵小，噪声低。当采用轴向和径向间动较外啮合齿轮泵小，噪声低。当采用轴向和

6、径向间隙补偿措施后，泵的额定压力可达隙补偿措施后，泵的额定压力可达3030MPaMPa，容积效率容积效率和总效率均较高和总效率均较高动画21三、螺杆泵工作原理：相互啮合的螺杆与壳体之间形成多个密闭容积，每个密闭容积为一级。当传动轴带动主螺杆顺时针旋转时，左端密闭容积逐渐形成，容积增大为吸油腔；右端密闭容积逐渐消失，容积减小为压油腔。 在吸油腔与压油腔之间至少有一个完整的密闭工作腔，螺杆的级数越多，泵的额定压力越高（每一级工作压差22.5MPa)22 螺杆泵最大优点是输出流量均匀、噪声低特别适用于对压力和流量稳定要求较高的精密机械。此外，螺杆泵的自吸性能好、容许采用高转速、流量大，因此常用在大型

7、液压系统做补油泵。因螺杆泵内的油液由吸油腔到压油腔为无搅动地提升，因此又常被用来输送粘度较大的液体，如原油。23四、小结： 齿轮泵与其它形式的泵相比，具有如下的优、缺点：一、优点：1、结构上：结构简单、体积小、重量轻；2、性能上：工作可靠、自吸性好、对油液污染不敏感；3、其它方面：制造维修方便，价格低。二、缺点：1、流量、压力脉动大，引起的振动、噪声大；2、由于承受较大的不平衡径向力，因而磨损严重，泄漏大。24思考题：齿轮泵的径向力不平衡是怎样产生的，会带来什么后果？消除径向力不平衡的措施有哪些？什么是困油现象？如何消除困油现象的影响？要提高齿轮泵的压力需解决哪些关键问题？通常都采用哪些措施？第二章补充习题第二章补充习题21 泵的额定流量为100Lmin，额定压力为 2.5MPa，当转速为1450rmin，机械效率为m0.9。由实验测得，当泵