齿轮泵的工作原理如图2-5所示，它是分离三片式结构，三片是指泵盖4、8和泵体7。随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时，轮齿脱开啮合的一侧由于密封容积变大则不断从油箱中吸油，轮齿进入啮合的一侧由于密封容积减小则不断地排油，这就是齿轮泵的工作原理。......
2023-06-15
齿轮泵结构分析：构造、工作原理及应用
【摘要】：齿轮泵的结构齿轮泵总体采用由后端盖、泵体和前端盖组成的三片分离式结构。容积变小时,困油区的油液受到挤压,压力急剧升高,从缝隙里强行挤出一部分,使齿轮轴承受到很大的附加载荷,从而会降低其寿命,并产生功率损失,使油温升高。图2.6齿轮泵的困油现象为消除困油,常在端盖上开两个卸荷槽。因此,在泵的结构上要采取消除或减少径向不平衡力的措施。图2.7齿轮泵的径向压力分布图2.8齿轮泵径向力的平衡1,2—压力平衡槽
(1)齿轮泵的结构
齿轮泵总体采用由后端盖、泵体和前端盖组成的三片分离式结构(图2.4)。它靠定位销定位、螺钉连接,这样便于加工,也便于控制齿轮与壳体的轴向间隙。齿轮装在泵体内,由长轴带动旋转。滚针轴承分别装在前后端盖内。小孔14 为泄油孔,使沿轴向泄漏的油液经从动轮的中心孔a 及通道b 流回吸油腔。在泵体的两端面上各铣有卸荷槽16,使泵体与端盖接触面上泄漏的油液可经卸荷槽流回吸油腔,以降低泵体与端盖间泄漏油的压力,减小联接螺钉的拉力。
(2)齿轮泵的困油现象及消除措施
为了保证齿轮泵能正常工作,使高低压区隔开,就要求齿轮的重叠系数ε>1。而ε>1 时会出现两对轮齿同时啮合的情况,即前一对轮齿尚未脱开啮合,后一对轮齿已开始进入啮合。这样两对啮合的轮齿之间就形成一封闭的空间,称为“困油区”。随着齿轮的旋转,困油区的容积大小发生变化,如图2.6 所示。容积变小(由图2.6(a)过渡到图2.6(b))时,困油区的油液受到挤压,压力急剧升高,从缝隙里强行挤出一部分,使齿轮轴承受到很大的附加载荷,从而会降低其寿命,并产生功率损失,使油温升高。容积增大(由图2.6(b)过渡到图2.6(c))时,由于不能补油,困油区形成局部真空,易产生气蚀气穴现象,引起振动和噪声。这就是所谓的“困油现象”。
图2.6 齿轮泵的困油现象
为消除困油,常在端盖上开两个卸荷槽(图2.6(d))。其作用是:困油容积达到最小之前,一卸荷槽使困油区与排油腔相通,以排出油液;而过了困油区最小位置后,则另一个卸荷槽使困油区与吸油腔相通,以补充油液。两槽的间距a不能过小,以防止吸、排油腔通过困油区串通,影响泵的容积效率。
(3)齿轮泵的径向不平衡力及减小措施
齿轮泵工作时,排油腔的高压油液会经过径向间隙逐渐渗漏到吸油腔,其压力逐渐减小,如图2.7 所示。可见泵内齿轮所受的径向力是不平衡的。这个不平衡力作用在轴承上,将影响轴承的寿命。因此,在泵的结构上要采取消除或减少径向不平衡力的措施。
减少径向不平衡力的有效方法,一是缩小排油口直径,使高压油作用于齿轮上的面积缩小,相应减小径向力;二是在泵的有关零件上开出4 个对称的接通齿谷的压力平衡槽,如图2.8 所示。这样可使作用到齿轮上的径向力大体平衡,但却使高、低压区更加靠近,油液泄漏增加,容积效率降低。
图2.7 齿轮泵的径向压力分布
图2.8 齿轮泵径向力的平衡1,2—压力平衡槽
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