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5.齿轮泵的工作原理


第三章 齿轮泵
第一节 齿轮泵的工作原理 第二节 齿轮泵的典型结构 第三节 齿轮泵的管理

第一节 齿轮泵的工作原理
一、工作原理[Working Principle] 吸排方向取决于转向, 脱开啮合的一侧与吸入 管连通,插入啮合的一 侧与排出管连通。

二、困油现象

齿轮重迭系数?>1,部分 时间两对相邻齿同时啮合, 形成封闭空间,其容积先 减小后增大,产生困油现 象。导致:①轴承负荷 (径向力)增大,②噪音和 振动增大,③容积效率降 低,功率损失等。

二、困油现象 如何解决困油现象? 解决思路:在不沟通 吸排腔的前提下,使 封闭容积减小时使它 和排出腔相通,增大 时和吸入腔相通。

最常用的方法是开卸荷槽:在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽, 它们的内边缘正好与封闭容积最小时两啮合点相接。为更好地 解决问题,可使用非对称卸荷槽:一对槽向吸入端偏移适当距

二、困油现象

如何解决困油现象?解决 思路:在不沟通吸排腔的 前提下,使封闭容积减小 时使它和排出腔相通,增 大时和吸入腔相通。
齿轮泵中需开卸荷槽解决困油现象的是正齿轮泵。斜齿轮或人字 齿轮一对齿在排出腔端刚啮合形成齿封空间时,靠吸入腔的另一 端已即将脱开,困油现象不严重。在常用的船用泵中,需要解决 困油现象的泵有齿轮泵和叶片泵。

问题:齿轮泵端盖开卸荷槽后,如果对漏泄没有影 响,那么泵的流量比不开卸荷槽之前如何变化? 流量稍有增加:因为封闭空间的油可从卸荷槽挤 入到排出腔;而不开卸荷槽时这部分油被带回到 吸入腔。

三、径向力[Radial Force] 主动齿轮 F1 ? 0.75 BDe ?p 从动齿轮 F2 ? 0.85 BDe ?p 可见,主、从动齿轮所受径 向力大小不等(从动齿轮受力 较大),方向不同。径向力大 小与转速无关,与齿宽B、齿 顶圆直径De,吸排压力差?p 有关。减小径向力的常用方 法是缩小排出口。

四、流量[Capacity]

Qt ? 2?KDmBn ?10

?6

L/ min

D-分度圆直径;m-模数(m =D/z,z为齿数)

中低压齿轮泵: Qt ? 6.66 zm 2 Bn ?10 ?6 L/ min 高压齿泵轮: Qt ? 7 zm 2 Bn ?10 ?6 L/ min

四、流量[Capacity] 影响齿轮泵容积效率的因素: (1)密封间隙: 齿轮端面间隙(是最主要的泄漏)、齿顶 间隙、啮合齿之间。泄漏量与间隙的立 方成正比,主要检查齿轮端面间隙。 (2)排出压力: 泄漏量与间隙两端的压差成正比。

(3)吸入压力: 吸入压力低,气体析出,容积效率低。 (4)油的温度 温度高则粘度低,泄漏大;油温过低粘度 和粘度: 太大,吸入真空度大,析出气体多,容积 效率低。 (5)转速: 转速低理论流量小,转速高吸入困难,都 会使容积效率低。

五、特点[Characteristics] 1. 有自吸能力。摩擦面多,不许干转。 2. 理论流量由尺寸和转速决定,与排压无关。(转速不 宜太低,否则容积效率太低) 3. 额定排压由密封性和轴承承载能力决定,与尺寸、 转速无关。 4. 流量连续,但有脉动(其它条件相同,齿数越少流量 不均匀程度越大)。

5. 结构简单。
6. 摩擦面多,用来排送油类。


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