外啮合齿轮泵的排量和流量计算
外啮合齿轮泵--课件
目录
一、工作原理
二、排量和流量计算
三、结构特点和优缺点
四、提高压力的措施
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一、工作原理
1、液压泵的工作原理 液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作
基本要素 1) 具有若干个密封且又可周期性变化的空间 2) 油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力 3) 具有相应的配流机构
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一、工作原理
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二、排量和流量计算
1、概念 1) 排量V 液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得出排出液体的体积
2) 理论流量
qt 理论流量是指在不考虑泄露的条件下，在单位时间内所排出的液体体积
qt Vn
n 为主轴转速 式中， V 为液压泵的排量，
2、外啮合齿轮排量计算 假设 齿槽容积=轮齿体积，则 排量=齿槽容积+轮齿体积 即相当于有效齿高和齿宽所构成的平面所扫过的环形体积， 则
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三、结构特点和优缺点
4、优缺点 优点：
结构简单
尺寸和质量小 制造方便，价格低廉，工作可靠 自吸能力强
对油液污染不敏感，容易维护
缺点 承受不平衡径向力 磨损严重、泄漏大
工作压力受限
流量脉动和噪声大 排量不可调
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四、提高压力的措施
要提高齿轮泵的压力，就要减少油泵的泄漏量，因此高压力的最有效措施就是减少端 面泄漏 端面间隙自动补偿法： 在齿轮和端盖之间增加一个补偿零件，如浮动轴套或浮动侧板，在浮动零件的背面引 入压力油，让作用在背面的压力稍大于正面的液压力，使补偿零件始终贴紧齿轮端面， 减少端面泄漏，达到提高压力的目的
但实际因此侧间隙甚小，因此将卸荷槽向吸油腔放心 偏移一段距离，如图e)所示，使a＜b
齿轮泵
1、外啮合齿轮泵的流量排量：V=πDhB=2πm2zB实际上齿间槽容积比轮齿的体积稍大些，所以通常取3.33，则有：V=6.66zm2B流量：q=Vnηv=6.66zm2Bnηv以上计算的是外啮合齿轮泵的平均流量。
特点：1）齿轮泵的平均流量与齿数成正比，而与模数的平方成比例。
2）齿轮泵的流量与齿宽成正比，但齿宽的增大受齿轮所受液压径向力增加的限制，一般取齿宽B＝（6～10）m，高压时取小值。
3）提高转速可以提高泵的流量，但受泵吸入性能的限制。
齿轮泵的转速一般在1000～1500r/min。
4）另外，在容积式液压泵中，齿轮泵的流量脉动最大。
２、齿轮泵的困油现象及卸荷困油现象的危害：使闭死容积中的压力急剧升高，使轴承受到很大的附加载荷，同时产生功率损失及液体发热等不良现象；溶解于液体中的空气便析出产生气泡，产生气蚀现象，引起振动和噪声。
消除困油现象：在齿轮泵的侧板上或浮动轴套上开卸荷槽。
非对称式，必须保证在任何时候都不能使吸油腔与压油腔相互串通；这样的齿轮泵不能反转。
３、齿轮泵的泄漏及补偿措施齿轮泵存在着三个产生泄漏的部位：齿轮端盖和端盖间；齿顶和壳体内孔间以及齿轮的啮合处。
其中齿轮端盖和端盖间泄漏量最大，占总泄漏量的75～80％。
4、提高外啮合齿轮泵压力的措施端盖间隙自动补偿原理：利用特制的通道把齿轮泵内压油腔的压力油引到浮动轴套的外侧，作用在一定形状和大小的面积上，产生液压作用力，使轴套压向齿轮端面，这个力必须大于齿轮端面作用在轴套内侧的作用力，才能保证在各种压力下，轴套始终自动贴紧齿轮端面，减小齿轮泵内通过端面的泄漏，达到提高压力的目的。
5、径向不平衡力危害：径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体接触，同时加速轴承的磨损，降低轴承的寿命。
措施：为了减小径向不平衡力的影响，通常采取减小压油口的办法。
减少齿轮的齿数，这样减小了齿顶圆直径，承压面积减小。
适当增大径向间隙。
6、内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种。
齿轮油泵动力参数计算公式
齿轮油泵动力参数计算公式齿轮油泵是一种常用的润滑系统设备，用于输送润滑油或润滑脂到机械设备的摩擦部位，以减少摩擦损耗，延长设备寿命。
在齿轮油泵的设计和选择过程中，需要对其动力参数进行计算，以确保其能够满足实际工作条件下的需求。
本文将介绍齿轮油泵动力参数的计算公式及其应用。
齿轮油泵的动力参数包括功率、扭矩和转速。
在实际工程中，通常需要根据所需的润滑油流量和工作压力来计算齿轮油泵的功率，然后根据功率和转速来计算所需的电机功率，最后根据电机功率和传动效率来计算所需的电机扭矩。
下面将分别介绍这些参数的计算公式及其应用。
1. 齿轮油泵功率的计算公式为：P = Q × p / η。
其中，P为功率（kW），Q为润滑油流量（L/min），p为工作压力（MPa），η为泵的效率。
根据这个公式，可以计算出所需的齿轮油泵功率，以满足实际工作条件下的润滑油流量和工作压力要求。
2. 根据所需的齿轮油泵功率和转速，可以计算所需的电机功率，其计算公式为：Pm = P / ηm。
其中，Pm为电机功率（kW），ηm为传动效率。
根据这个公式，可以计算出所需的电机功率，以满足齿轮油泵的功率和转速要求。
3. 最后，根据所需的电机功率和传动效率，可以计算所需的电机扭矩，其计算公式为：Tm = 9550 × Pm / n。
其中，Tm为电机扭矩（N·m），Pm为电机功率（kW），n为电机转速（rpm）。
根据这个公式，可以计算出所需的电机扭矩，以满足齿轮油泵的功率和转速要求。
以上就是齿轮油泵动力参数的计算公式及其应用。
在实际工程中，根据这些公式可以快速准确地计算出齿轮油泵的动力参数，以指导齿轮油泵的选择和设计工作。
同时，还可以根据实际工作条件的变化，调整这些参数，以满足不同工作条件下的需求。
希望本文对齿轮油泵的设计和选择工作有所帮助。
外啮合齿轮泵的设计讲解
编号:毕业论文(设计)题目外啮合齿轮泵的设计指导教师孙秀云学生姓名吴连增学号************专业机械设计制造及其自动化教学单位德州学院机电工程学院（盖章）二O一四年四月二十日德州学院毕业论文（设计）开题报告书德州学院毕业论文（设计）中期检查表院(系)：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化2014年03月20日目录摘要及关键词 (1)1引言 (1)1.1简介 (1)1.2齿轮泵的工作原理 (1)1.3齿轮泵结构分析 (2)1.4齿轮泵的流量计算 (4)2齿轮油泵各组成零件的选材分析 (4)2.1材料的选择原则 (5)2.2材料的选择方法 (5)3产品重要零件AutoCAD绘图 (7)3.1绘制主动齿轮零件图 (7)3.2表面粗糙度的选定 (9)3.3公差与配合的选择 (9)3.4零件的热处理 (11)4齿轮泵零件图 (12)5总结 (13)参考文献 (14)谢辞 (15)外啮合齿轮泵的设计吴连增（德州学院机电工程学院，山东德州253000）摘要：外啮合齿轮泵是一种常用的液压泵，它靠一对齿轮的进入和脱离啮合完成吸油和压油，在工业中应用十分广泛，且都存在漏油现象。
在对该泵基本参数的研究上，对齿轮、泵体和前后盖进行优化设计，使之达到最佳效果。
困油现象会引起齿轮泵强烈的震动和噪声，大大缩减了外啮合齿轮泵的使用寿命，解决困油问题的方法是开卸荷槽。
关键词：外啮合；齿轮；泵体；困油现象1引言1.1简介齿轮泵是在工业应用中运用极其广泛的重要装置之一，尤其是在液压传动与控制技术中占有很大的比重，它具有结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、耐污染、使用可靠、寿命较长、制造容易、维修方便、价格便宜等特点，但同时齿轮泵也还存在一些不足，如困油现象比较严重、流量和压力脉动较大、径向力不平衡、泄漏大、噪声高及易产生气穴等缺点，这些特性和缺点都直接影响着齿轮泵的质量。
随着齿轮泵在高温、高压、大排量、低流量脉动、低噪音等方面发展及应用，对齿轮泵的特性研究及提高齿轮泵的安全和效率已成为国内外深入研究的课题。
齿轮泵有关知识
齿轮泵学习资料一.概述齿轮泵是机器润滑、供油（或其它液体）系统中的一个部件。
其体积小，要求传动平稳，保证供油，不能有渗漏。
它也是液压系统中广泛采用的一种液压泵，一般做成定量泵。
二.齿轮泵的工作原理当一对齿轮在泵体内做啮合传动时，啮合区前边空间的压力降低而产生局部真空，油池内的油在大气压作用下进入油泵低压区内的进油口，随着齿轮的传动，齿槽中的油不断被带至后边的出油口把油压出，从而提高油的压力，送至机器中需要润滑的部位。
主动齿轮通过轴端的皮带轮与动力（如电动机）相连接，为了防止油沿主动齿轮轴外渗，用密封填料、填料压盖、螺钉组成一套密封装置。
一般齿轮泵有两条装配线，一条是传动装配线，一条是从动装配线。
装配线上是一对啮合齿轮，为标准直齿圆柱齿轮，其齿根圆直径与轴径相差较小，因此和轴均做成一体，叫齿轮轴。
泵体与泵盖间采用毛毡纸垫密封，两零件之间采用两销钉定位，以便安装。
泵的流量直接与泵的转速有关。
实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到100％，因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧，而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体100％地从出口排出，所以少量的流体损失是必然的。
然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93％～98％的效率。
三．齿轮泵的分类按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵,而以外啮合齿轮泵应用最广。
下面分别以内、外啮合齿轮泵为例来剖析齿轮泵。
1.外啮合齿轮泵齿轮泵工作原理很简单，外齿轮泵就是一个主动轮一个从动轮，两个齿轮参数相同，在一个泵体内做旋转运动。
在这个壳体内部形成类似一个“8”字形的工作区，齿轮的外径和两侧都与壳体紧密配合，传送介质从进油口进入，随着齿轮的旋转沿壳体运动，最后从出油口排出，最后将介质的压力转化成机械能进行做功。
以下是四张为外啮合齿轮泵工作原理图：CB—B齿轮泵的结构如图3-4所示，当泵的主动齿轮按图示箭头方向旋转时，齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，齿轮的轮齿退出齿间，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。
齿轮泵排量计算公式单位
齿轮泵排量计算公式单位齿轮泵是一种常用的液压传动元件，它通过齿轮的相互啮合和旋转运动，将液体从一个位置输送到另一个位置。
在液压系统中，齿轮泵的排量是一个重要的参数，它表示单位时间内泵所输送的液体体积。
齿轮泵的排量计算公式如下：V = D * H * n其中，V表示泵的排量，D表示齿轮的有效直径，H表示齿轮的厚度，n表示齿轮的转速。
在这个公式中，齿轮的有效直径和厚度是齿轮泵的重要几何参数，而转速则是齿轮泵的工作状态决定的。
通过合理的选择这些参数，可以得到所需的泵的排量。
在计算齿轮泵的排量时，需要注意公式中的单位。
齿轮的有效直径和厚度的单位通常是毫米（mm），转速的单位通常是转每分钟（rpm）。
在计算时，需要保证所有的参数的单位一致，以确保计算结果的准确性。
如果需要将排量的单位转换为其他单位，可以使用以下的换算关系：1立方毫米/分钟 = 0.000001立方米/秒1立方毫米/分钟 = 0.000001升/秒1立方毫米/分钟 = 0.000001升/分钟1立方毫米/分钟 = 0.0000353立方英尺/分钟1立方毫米/分钟 = 0.0000013立方英尺/秒根据具体的需求，可以选择合适的单位进行换算，以满足实际的工程计算要求。
需要注意的是，齿轮泵的排量计算公式是一个理论计算公式，它假设泵的工作状态是理想的，不考虑一些实际的因素，例如泄漏和损失。
在实际的应用中，还需要考虑这些因素对排量的影响，并进行修正。
此外，排量的计算还可以通过试验的方法进行，即通过实际的测试来确定齿轮泵的排量。
这种方法通常更加准确，可以考虑到实际的工作条件和因素，但需要进行一定的实验工作和数据处理。
总之，齿轮泵的排量是一个重要的参数，可以通过公式计算或实验测试来确定。
在计算时，需要注意参数的单位一致性，以及实际工作条件的影响，以得到准确的结果。
齿轮泵的设计及加工
------大学毕业设计（论文）题目：齿轮泵的设计及加工函授站：专业：机械设计制造及自动化学生姓名：指导教师：20 年月日摘要计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）是实现创新设计的关键手段，它在工程设计中的应用大大提高了设计质量，缩短了设计周期，减少了设计费用。
本课题以广泛应用于各种行业中的液压动力元件—外啮合齿轮泵为研究对象，在新产品的设计过程中，通过分析国内外现阶段的研究成果，以solidworks 绘图为主要绘图手段，解决以前手工绘图及二维CAD绘图难以解决的问题。
本文应用三维软件（solidworks）的绘图技术对产品的各零部件进行三维绘图，并对各零部件进行装配，使齿轮泵更直观的展现出来。
并通过图形分析和拟出加工工序，制作工序卡。
关键词：CAD；solidworks；齿轮泵；工艺目录1 绪论 (1)1.1课题的来源及意义 (1)1.2以常规方法为基础研究的工作 (1)1.3采用优化设计理论选择出齿轮泵的最佳参数 (2)2 外啮合齿轮泵的运动和几何尺寸设计 (3)2.1设计依据 (3)2.1.1齿轮泵的工作原理及主要结构特点 (3)2.1.2设计参数 (3)2.2主要零件的几何尺寸设计 (4)2.2.1齿轮的几何尺寸设计 (4)2.2.2轴的设计 (4)2.2.3轴承的选择及润滑 (5)2.4 齿轮泵的常见问题及解决措施 (6)2.4.1困油问题及解决措施 (6)2.4.2 径向不平衡问题及解决措施 (8)2.4.3泄漏油问题及解决措施 (8)2.4.4齿轮泵的噪声及降低的措施 (8)2.5 齿轮泵的噪声及其解决措施 (8)2.5.1 齿轮泵的噪声 (8)2.5.2 降低齿轮泵噪声的措施 (9)3 外啮合齿轮泵的泵体及端盖的设计及排量、流量的计算 (10)3.1泵体的设计 (10)3.2前端盖的设计 (10)3.3后端盖的设计 (11)3.4 排量和流量的计算 (12)4 外啮合齿轮泵的主要零部件加工工艺的设计 (14)4.1数控加工工艺简介 (14)4.1.1工件的装夹： (15)4.1.2 加工要求 (15)4.2齿轮的加工工艺 (16)4.2.1圆柱齿轮加工工艺过程的内容和要求 (16)4.2.2 齿轮加工工艺过程分析 (16)4.3轴的加工工艺 (18)4.3.1轴类零件的功用、结构特点及技术要求 (18)4.3.3轴的加工 (20)4.4泵体的加工工艺 (20)4.4.1 泵体的加工设备及装夹简介 (20)4.4.2 外啮合齿轮泵泵体孔的加工工艺规程 (21)4.5泵盖的加工工艺 (22)4.4.1泵盖简介 (22)4.4.2泵盖的工艺性分析 (23)4.4.3选择刀具和工艺卡片 (23)小结 (26)参考文献 (27)致谢 (28)附录 (29)1 绪论1.1课题的来源及意义齿轮泵作为一种典型的液压元件，被广泛运用于机床工艺、农用机械、工程机械、航空航天和船舶工艺等众多工艺领域。
(完整版)液压与气压传动知识点
1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。
2、静压力的基本方程为p=p o+p gh。
3、般齿轮啮合系数&必须大于1。
4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。
5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压6液压传动是利用液体的压力能来做功的。
7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。
8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。
9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。
其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。
10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。
11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。
12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。
13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。
油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。
14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。
15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。
16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。
17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。
它能否实现双向变量？能。
18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。
19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
20、滑阀阀芯上环形槽的作用是减小径向不平衡力(防止液压卡紧)。
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外啮合齿轮泵的排量和流量计算
外啮合齿轮泵排量的精度计算应依啮合原理来进行，近似计算时可认为排量等于它的两个齿轮的齿间槽容积之总和，假设齿间槽的容积等于轮齿的体积，则齿轮泵的排量可以近似地等于其中一个齿轮的所有轮齿体积与齿间槽容积之和。
即以齿顶圆为外圆,直径为（z-2m的圆为内圆的圆环为底，以齿宽为高所形成的环形筒的体积，当齿轮的模数为m 、齿宽为 B 、齿数为 z 时排量为
（2-11）
实际上齿间槽的容积比轮齿的体积稍大些，所以通常取
（2-12）
因此，当驱动齿轮泵的原动机转速为n时，外啮合齿轮泵的理论流量和实际
输出流量分别
为
（2-13）
（2-14）
式中为外啮合齿轮泵的容积效率。
以上计算的是外啮合齿轮泵的平均流量，实际上随着啮合点位置的不断改变，吸、排油腔的每一瞬时的容积变化率是不均匀的，因此齿轮泵的瞬时流量是
脉动的，设、表示最大、最小瞬时流量，则流量脉动率可用下式表
示
（2-15）
理论研究表明，外啮合齿轮泵齿数愈小，脉动率就愈大，其值最高可达以上，内啮合齿轮泵的流量脉动率要小得多。