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齿轮泵演示稿.ppt

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第二章 回转泵 回转泵属于容积式 具有容积式泵的共性和特点。与往复泵相比,具有下列优点: 1.转速范围大;2.结构紧凑;3.易损件少,无须设吸排阀;4.供液较为均匀 §2-1 齿 轮 泵 齿 轮 泵 的 类 型 1.外齿轮泵(正齿轮泵、斜齿轮泵、人字形齿轮泵) 2.内齿轮泵(渐开线形、摆线形—转子泵) 齿轮泵在船上应用场合 可作为液压泵、输油泵、滑油泵;内齿轮泵可作为小型油泵(制冷压缩机的润滑油泵);转子泵常作为润滑油泵。,一、外齿轮泵 1.外齿轮泵的工作原理(这里仅讨论使用圆柱齿轮的齿轮泵) 基本结构组成:齿轮(主动齿轮、从动齿轮)、泵体、吸入口、排出口。 装配关系:主动齿轮和从动齿轮分别安装在两根平行的转轴上;两根平行的泵转轴由泵体和端盖支承;两齿轮被安装在泵体内。,工作原理:泵轴带动一对互相啮合的齿轮按图示方向转动,退出啮合的一侧,容积空间逐渐增大,形成真空,油液便被吸入;而进入啮合的一侧,容积空间逐渐减小,油压升高,就将油液推入压力管路。(退出啮合的是吸油腔,进入啮合的是压油腔转动方向改变,吸排油方向也就跟着改变。) 2.齿轮泵的困油现象(也称齿封现象) 图示 齿轮泵的啮合过程中,同时啮合的齿轮对数应该多于一对,即重叠系数ε应大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形成的一个封闭空间内,这个空间的容积又将随着齿轮的转动而变化。这就是齿轮泵的困油现象,说明:若整个啮合过程中有某段时间啮合的齿轮对数少于1对,即ε<1时,油泵的输油率就很不均匀,出现时而压送油,时而不压送油,瞬时流量的差值可达30%,齿轮泵不能正常工作。ε=1的情况也不能保证齿轮泵正常工作。 困油现象危害:轴承负荷增大、功率损失增加、油液发热、引起噪音和振动、影响油泵的工作性能、平稳性和寿命。 说明:封闭空间的容积是动态变化的,由大变小再由小变大。变小时:油液不可压缩,油液被挤压,压力升高,就从零件接合面的缝隙中强行挤出(这个压力比油泵的工作压力高很多,甚至可达几百个大气压),使齿轮和轴承受到很大的径向压力和附加载荷。变大时,产生局部真空,空气析出,发生汽化,引起汽蚀。,解决方法(消除、减轻的基点是泄压): ①修正齿形 使封闭空间的容积变化减到最小,该法应用较少。 ②泄压孔法 在从动齿轮的齿顶到齿根钻径向通孔,在从动齿轮轴上铣出两条沟槽(加工复杂)。图示 ③泄压槽(卸荷槽)法 在泵两侧盖的内侧,沿轮齿节圆的公切线方向,开出四个长方形的凹槽(在每个侧盖的进排油方向各开一个)。凹槽的距离,必须大于一个轮齿齿间的厚度,以免使吸排腔直接沟通。图示 泄压槽法分为 对称泄压槽法:泵能正反转,能大大减轻困油现象,但不完善; 非对称泄压槽法:即向吸入侧方向移过一个适当距离,该法能多回收一部分高压液体,噪音显著下降,但泵不允许反转。图示 消减困油现象应用最多最广是泄压槽法,3. 齿轮泵的径向力 径向力产生原因 ①作用在齿轮外圆上的压力分布是不相同的,从压油腔到吸油腔油液的压力分布是逐步分级降低,有压差存在而产生的径向力; ②齿顶与泵体内表面有径向间隙;油液的不均匀力的合力作用在泵轴上,使轴承受到单向压力而产生的径向力。图示 油泵工作压力越高,径向力越大。 主动齿轮上所受的径向力的合力F1:较小。从动齿轮上所受的径向力的合力F2:较大,F2>F1。因为齿轮的啮合点是不断变化的,故其力的大小、方向均显周期性变化。 图示 径向力的危害 振动、噪音,导致轴承早期损坏,影响使用寿命。,减少径向力的措施 ①减少径向力的作用面积; ②采用缩小排出口的方法; ③在泵的端盖上开平衡槽。图示 4. 齿轮泵的流量 Qt= KπD 2m B n×10-6= 2πK D m B n × 10-6 L/min D—分度圆直径,mm; D=mz, mm, z—齿数 m—模数 m=D/z,mm; b—齿宽,mm; n—转速,r/min; K—修正系数,一般为1.05~1.15。 中低压齿轮泵的流量:[取K≈1.06 2πK= 6.66] Qt= 6.66 Z m2 B n×10-6 L/min 高压齿轮泵的流量: [取2πK= 7 ] Qt= 7 Z m2 B n×10-6 L/min 测算Qt:对于标准齿轮 m=De /( Z + 2) De -齿顶圆直径 对于变位齿轮 m=De /( Z + 3),齿轮泵容积效率的影响因素分析: 1. 密封间隙 存在径向间隙(齿顶间隙)、轴向间隙(端面间隙)和齿侧间隙 ,齿轮泵的轴向间隙(端面间隙)漏泄量最大,占总漏泄量的70~80%。 2.吸入压力:吸入压力降低,气体析出,ηv 下降 3.排出压力:排出压力升高,
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