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齒輪泵簡(jiǎn)單介紹
發(fā)表日期：2021-07-12 點(diǎn)擊次數(shù): 1678
齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的種液壓泵，它般做成定量泵，按結(jié)構(gòu)不同，齒輪泵分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵，而以外嚙合齒輪泵應(yīng)用廣。
齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.自吸性能好；
2.吸排方向完全取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向；
3.泵的流量不大、連續(xù)，但有脈動(dòng)，噪音較大；脈動(dòng)率在11%~27%，其不均勻度與齒輪齒數(shù)、形狀有關(guān)，斜齒輪比直齒輪不均勻度小，而人字齒輪又比斜齒輪不均勻度小，齒數(shù)越少脈動(dòng)率越大；
4.理論流量由工作部件的尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，與排出壓力無關(guān)；排出壓力與負(fù)載的壓力有關(guān)；
5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，易損件少（不需設(shè)吸排閥），耐沖擊，工作可靠，可與電機(jī)直接連接（不需設(shè)減速裝置）；
6.摩擦面多，不宜排送含固體顆粒的液體，宜排送油類。
外嚙合齒輪泵
相互嚙合的對(duì)齒輪的齒圓柱和兩側(cè)端面，靠緊泵殼的內(nèi)壁，各齒槽與殼體內(nèi)壁之間圍成了系列互不相通的密封工作空腔K。由嚙合輪齒隔開的D、G腔分別是與泵吸入口和排出口相通的吸入室和排出室。
當(dāng)齒輪按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于嚙合輪齒逐漸退出嚙合狀態(tài)，使吸入室D的容積逐漸增大，壓力降低。在吸液池液面壓力和D腔內(nèi)低壓之間的壓差作用下，液體自吸入池經(jīng)吸液管和泵吸入口進(jìn)入吸入室D。隨后又進(jìn)入封閉的工作空間K，并由齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至排出室G。因兩齒輪輪齒從上側(cè)開始逐漸進(jìn)入嚙合狀態(tài)，個(gè)齒輪的輪齒逐漸占據(jù)另個(gè)齒輪的齒槽空間，使位于上側(cè)的排出室容積逐漸減小，室內(nèi)液體壓力升高，于是從泵排出口排出泵外。齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，上述吸、排液過程就連續(xù)不斷進(jìn)行了。
齒輪泵的基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，后在兩齒嚙合時(shí)排出。
使用問題
齒輪泵的困油現(xiàn)象
齒輪泵的嚙合過程中，同時(shí)嚙合的齒輪對(duì)數(shù)應(yīng)該多于一對(duì)，即重疊系數(shù)ε應(yīng)大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齒間的油液就被困在兩對(duì)同時(shí)嚙合的輪齒所形成的個(gè)封閉空間內(nèi)，這個(gè)空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象
變小時(shí)：油液不可壓縮，油液被擠壓，壓力升高，就從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出（這個(gè)壓力比油泵的工作壓力高很多，甚至可達(dá)幾百個(gè)大氣壓），使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。
變大時(shí)：產(chǎn)生局部真空，空氣析出，發(fā)生汽化，引起汽蝕。
齒輪泵困油現(xiàn)象解決方法（消除、減輕的基點(diǎn)是泄壓）：
1.修正齒形， 使封閉空間的容積變化減小，該法應(yīng)用較少。
2.泄壓孔法， 在從動(dòng)齒輪的齒頂?shù)烬X根鉆徑向通孔，在從動(dòng)齒輪軸上銑出兩條溝槽（加工復(fù)雜）。
3.泄壓槽（卸荷槽）法， 在泵兩側(cè)蓋的內(nèi)側(cè)，沿輪齒節(jié)圓的公切線方向，開出四個(gè)長(zhǎng)方形的凹槽（在每個(gè)側(cè)蓋的進(jìn)排油方向各開個(gè)）。凹槽的距離，必須大于一個(gè)輪齒齒間的厚度，以免使吸排腔直接溝通。
?對(duì)稱泄壓槽法：泵能正反轉(zhuǎn)，能大大減輕困油現(xiàn)象，但不完善；
?非對(duì)稱泄壓槽法： 即向吸入側(cè)方向移過個(gè)適當(dāng)距離，該法能多回收部分高壓液體，噪音顯著下降，但泵不允許反轉(zhuǎn)。
內(nèi)嚙合齒輪泵
內(nèi)嚙合齒輪泵，由殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子用鍵或銷子固定在轉(zhuǎn)子軸上，由曲軸齒輪直接或間接驅(qū)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中心的偏心距為e，內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子一起沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
一般轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)或4個(gè)以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸子數(shù)多一個(gè)，這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向不同步的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的外廓形狀曲線為次擺線。
轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計(jì)得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時(shí)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個(gè)齒的齒形廓線上總能互相成點(diǎn)接觸。這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間形成4個(gè)工作腔，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，這4個(gè)工作腔的容積是不斷變化的。在進(jìn)油道的一側(cè)空腔，由于轉(zhuǎn)子脫開嚙合，容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，機(jī)油被吸入，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，機(jī)油被帶到出油道的一側(cè)，這時(shí)，轉(zhuǎn)子正好進(jìn)入嚙合，使這一空腔容積減小，油壓升高，機(jī)油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去。這樣，隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，機(jī)油就不斷地被吸入和壓出。
內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，重量輕，吸油真空度較大，泵油量大，供油均勻性好，成本低，在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用廣泛。 其缺點(diǎn)是內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合表面的滑動(dòng)阻力比齒輪泵大，因此功率消耗較大。
齒輪泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.自吸性能好；
2.吸排方向完全取決于泵軸的回轉(zhuǎn)方向；
3.泵的流量不大、連續(xù)，但有脈動(dòng)，噪音較大；脈動(dòng)率在11%~27%，其不均勻度與齒輪齒數(shù)、形狀有關(guān)，斜齒輪比直齒輪不均勻度小，而人字齒輪又比斜齒輪不均勻度小，齒數(shù)越少脈動(dòng)率越大；
4.理論流量由工作部件的尺寸和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定，與排出壓力無關(guān)；排出壓力與負(fù)載的壓力有關(guān)；
5.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，易損件少（不需設(shè)吸排閥），耐沖擊，工作可靠，可與電機(jī)直接連接（不需設(shè)減速裝置）；
6.摩擦面多，不宜排送含固體顆粒的液體，宜排送油類。
外嚙合齒輪泵
相互嚙合的對(duì)齒輪的齒圓柱和兩側(cè)端面，靠緊泵殼的內(nèi)壁，各齒槽與殼體內(nèi)壁之間圍成了系列互不相通的密封工作空腔K。由嚙合輪齒隔開的D、G腔分別是與泵吸入口和排出口相通的吸入室和排出室。
當(dāng)齒輪按圖所示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于嚙合輪齒逐漸退出嚙合狀態(tài)，使吸入室D的容積逐漸增大，壓力降低。在吸液池液面壓力和D腔內(nèi)低壓之間的壓差作用下，液體自吸入池經(jīng)吸液管和泵吸入口進(jìn)入吸入室D。隨后又進(jìn)入封閉的工作空間K，并由齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)被帶至排出室G。因兩齒輪輪齒從上側(cè)開始逐漸進(jìn)入嚙合狀態(tài)，個(gè)齒輪的輪齒逐漸占據(jù)另個(gè)齒輪的齒槽空間，使位于上側(cè)的排出室容積逐漸減小，室內(nèi)液體壓力升高，于是從泵排出口排出泵外。齒輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，上述吸、排液過程就連續(xù)不斷進(jìn)行了。
齒輪泵的基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，后在兩齒嚙合時(shí)排出。
使用問題
齒輪泵的困油現(xiàn)象
齒輪泵的嚙合過程中，同時(shí)嚙合的齒輪對(duì)數(shù)應(yīng)該多于一對(duì)，即重疊系數(shù)ε應(yīng)大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齒間的油液就被困在兩對(duì)同時(shí)嚙合的輪齒所形成的個(gè)封閉空間內(nèi)，這個(gè)空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象
變小時(shí)：油液不可壓縮，油液被擠壓，壓力升高，就從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出（這個(gè)壓力比油泵的工作壓力高很多，甚至可達(dá)幾百個(gè)大氣壓），使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。
變大時(shí)：產(chǎn)生局部真空，空氣析出，發(fā)生汽化，引起汽蝕。
齒輪泵困油現(xiàn)象解決方法（消除、減輕的基點(diǎn)是泄壓）：
1.修正齒形， 使封閉空間的容積變化減小，該法應(yīng)用較少。
2.泄壓孔法， 在從動(dòng)齒輪的齒頂?shù)烬X根鉆徑向通孔，在從動(dòng)齒輪軸上銑出兩條溝槽（加工復(fù)雜）。
3.泄壓槽（卸荷槽）法， 在泵兩側(cè)蓋的內(nèi)側(cè)，沿輪齒節(jié)圓的公切線方向，開出四個(gè)長(zhǎng)方形的凹槽（在每個(gè)側(cè)蓋的進(jìn)排油方向各開個(gè)）。凹槽的距離，必須大于一個(gè)輪齒齒間的厚度，以免使吸排腔直接溝通。
?對(duì)稱泄壓槽法：泵能正反轉(zhuǎn)，能大大減輕困油現(xiàn)象，但不完善；
?非對(duì)稱泄壓槽法： 即向吸入側(cè)方向移過個(gè)適當(dāng)距離，該法能多回收部分高壓液體，噪音顯著下降，但泵不允許反轉(zhuǎn)。
內(nèi)嚙合齒輪泵
內(nèi)嚙合齒輪泵，由殼體、內(nèi)轉(zhuǎn)子、外轉(zhuǎn)子和泵蓋等組成。內(nèi)轉(zhuǎn)子用鍵或銷子固定在轉(zhuǎn)子軸上，由曲軸齒輪直接或間接驅(qū)動(dòng)，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子中心的偏心距為e，內(nèi)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子一起沿同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
一般轉(zhuǎn)子式機(jī)油泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有4個(gè)或4個(gè)以上的凸齒，外轉(zhuǎn)子的凹齒數(shù)比內(nèi)轉(zhuǎn)子的凸子數(shù)多一個(gè)，這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同向不同步的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子的外廓形狀曲線為次擺線。
轉(zhuǎn)子齒形齒廓設(shè)計(jì)得使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到任何角度時(shí)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)子每個(gè)齒的齒形廓線上總能互相成點(diǎn)接觸。這樣內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間形成4個(gè)工作腔，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，這4個(gè)工作腔的容積是不斷變化的。在進(jìn)油道的一側(cè)空腔，由于轉(zhuǎn)子脫開嚙合，容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，機(jī)油被吸入，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，機(jī)油被帶到出油道的一側(cè)，這時(shí)，轉(zhuǎn)子正好進(jìn)入嚙合，使這一空腔容積減小，油壓升高，機(jī)油從齒間擠出并經(jīng)出油道壓送出去。這樣，隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，機(jī)油就不斷地被吸入和壓出。
內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，重量輕，吸油真空度較大，泵油量大，供油均勻性好，成本低，在中、小型發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用廣泛。 其缺點(diǎn)是內(nèi)外轉(zhuǎn)子嚙合表面的滑動(dòng)阻力比齒輪泵大，因此功率消耗較大。