齿轮泵原理
齿轮泵工作原理分析
齿轮泵工作原理分析
齿轮泵是一种常用的液压传动装置，其工作原理是依靠旋转齿轮间的啮合来实现液体的吸入、隔离和压缩等功能。
其结构简单、工作平稳、寿命长，广泛应用于各种液压系统中，特别是用于高压或高粘度介质的输送。
齿轮泵的主要部件包括齿轮、泵体、撑铁和密封件等。
其中，齿轮是齿轮泵的核心部件，它通常由两个或多个轮齿啮合而成。
一个齿轮是主动齿轮，另一个齿轮是从动齿轮，它们都被安装在泵体内的定位架上，通过轴承支撑，并由驱动装置（通常是电机）传动主动齿轮进行旋转。
当主动齿轮开始旋转时，从动齿轮也开始跟随旋转，两个齿轮之间的齿槽逐渐变小，从而产生负压，使液体被吸入齿轮泵中。
随着齿轮旋转的进行，齿轮之间的空间逐渐变小，所以被吸入的液体就被压缩和封闭在齿槽之间，从而形成压力，向泵口排出。
泵体中的密封件起着包裹液体的作用，通过减小泄漏口来维持液压系统的压力。
撑铁可以保证齿轮泵在高速运转时稳定运行。
齿轮泵的型号可以根据齿轮形状、流体性质和使用要求等方面来分类。
例如，在齿轮的类型方面，可以分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
在流体性质方面，可以分为一般用途齿轮泵和黏性流体齿轮泵。
在使用要求方面，可以分为低噪音齿轮泵、高流量齿轮泵、高压齿轮泵等。
总之，齿轮泵是一种简单、可靠、高效的液压传动装置，具有压力高、流量大、耐磨损、寿命长等优点。
由于其结构简单、易于制造和维修，得到了广泛的应用，目前已成为液压系统中不可或缺的一部分。
齿轮泵参数及原理
齿轮泵参数及原理
齿轮泵是一种常见的正向位移泵，主要由齿轮、端盖、轴承、轴等部
件组成。
它的工作原理是利用齿轮的旋转运动，在齿轮与齿轮、齿轮与泵
体之间形成密闭工作腔，完成液体的吸入、压缩和排出。
齿轮泵的主要参数包括：
1.齿轮直径：决定泵的流量和扬程大小。
2.齿数和齿形：齿数越多，泵流量越大，反之扬程越大；齿形会影响
泵的效率和噪音。
3.转速：齿轮泵的输出量随着转速增加而增加。
4.接口类型：根据泵的安装环境和工作条件的不同，可以有内齿轮泵、外齿轮泵、进口呈直角等接口类型。
5.用途：不同的齿轮泵适用于不同的液体类型和工作环境，可用于输
送各种液体介质，如水、油、溶剂、化工介质等。
总之，齿轮泵的参数与使用环境、液体介质等因素有很大关系，选择
合适的齿轮泵能够更好地满足工程需求。
齿轮泵的原理
齿轮泵的原理
齿轮泵是一种常用的液压传动装置，其原理基于两个相互啮合的齿轮在齿廓间形成密封腔，通过齿轮的旋转将介质吸入腔体并压缩排出。
其工作原理如下：
1. 吸入阶段：当齿轮泵的正齿轮（驱动齿轮）旋转时，负齿轮（从动齿轮）也随之旋转。
随着驱动齿轮的旋转，吸入腔体逐渐形成，因为驱动齿轮的齿廓与从动齿轮齿廓之间的间隙逐渐增大，将介质吸入腔体。
2. 排出阶段：随着齿轮的旋转，吸入腔体逐渐闭合，从动齿轮的齿廓将介质压缩并排出腔体。
由于从动齿轮与驱动齿轮的啮合关系，介质被逼入到两齿轮的齿廓间，随着两齿轮间状态的变化，介质被压缩并排出。
3. 密封阶段：在齿轮的旋转过程中，由于驱动齿轮和从动齿轮的啮合，其齿廓间形成的密封腔起到了防止介质回流的作用。
这样，介质只能被吸入和排出的方向。
4. 润滑阶段：为了保证齿轮泵的正常工作，润滑油或润滑脂等润滑介质一般需要加入到齿轮泵的密封腔，以减少齿轮之间的磨损，并起到密封的作用。
总结起来，齿轮泵的工作原理可以归纳为利用两个相互啮合的齿轮在齿廓间形成密封腔，通过齿轮的旋转来吸入介质并压缩排出。
这种工作原理的特点是结构简单、体积小巧、传递流量大，广泛应用于液压系统、油田抽油和工业自动化等领域。
齿轮泵原理及工作图解A
▪ 困油现象的危害 闭死容积由大变小时油液受挤压， 导
致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时Байду номын сангаас会引起汽 蚀和噪声。
卸荷措施 在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽
开设卸荷槽的原则 两槽间距a为最小闭死容积，而使闭 死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与 吸油腔相通。
内啮合齿轮泵
工作原理 一对相互啮合 的小齿轮和内齿轮与侧板 所围成的密闭容积被齿啮 合线分割成两部分，当传 动轴带动小齿轮旋转时， 轮齿脱开啮合的一侧密闭 容积增大，为吸油腔；轮 齿进入啮合的一侧密闭容 积减小，为压油腔。
▪ 齿谷内的油液由吸油区的低压
逐步增压到压油区的高压。作 用在齿轮轴上液压径向力和轮
齿啮合力的合力 F = K p B De K为系数，对主动齿轮K=0.75； 对从动齿轮K=0.85。
▪ 液压径向力的平衡措施之一：通过在
盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高 压腔相通，产生一个与液压径向力平衡的 作用。
泵体
前后盖板
长短轴
▪ 工作原理 （动画）
两啮合的轮齿将泵体、前 后盖板和齿轮包围的密闭 容积分成两部分，轮齿进 入啮合的一侧密闭容积减 小，经压油口排油，退出 啮合的一侧密闭容积增大， 经吸油口吸油。
外啮合齿轮泵的排量公式
V = 2πz m 2 B
z — 齿数，m — 齿轮模数，B — 齿宽
▪ 齿轮泵存在端面泄漏、径向
泄漏和轮齿啮合处泄漏。
▪ 端面泄漏占80％—85％。 ▪ 端面间隙补偿采用静压平衡
措施：在齿轮和盖板之间增 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 在背面的液压力稍大于正面 的液压力，其差值由一层很 薄的油膜承受。
齿 轮 泵
11
3. 径向力不平衡
▪ 液压径向力的平衡措 施之一：通过在盖板 上开设平衡槽，使它 们分别与低、高压腔 相通，产生一个与液 压径向力平衡的作用。
▪ 平衡径向力的措施
都是以增加径向泄漏 为代价。
液压与气动
1.4 内啮合齿轮泵
• 工作原理 一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与
侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两部 分，当传动轴带动小齿轮旋转时，轮齿脱开啮 合的一侧密闭容积增大，为吸油腔；轮齿进入 啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔。 • 特点 无困油现象 流量脉动小，噪声低
致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽 蚀和噪声。 • 卸荷措施 在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽 • 开设卸荷槽的原则 两槽间距a为最小闭死容积，而使闭 死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与 吸油腔相液压通与。气动
8
2.泄漏与间隙补偿措施
▪ 齿轮泵存在端面泄漏、
径向泄漏和轮齿啮合 处泄漏。
液压与气动
13
螺杆泵
• 工作原理 相互啮合的 螺杆与壳体之间形成多 个密闭容积，每个密闭 容积为一级。当传动轴 带动主螺杆顺时针旋转 时，左端密闭容积逐渐 形成，容积增大为吸油 腔；右端密闭容积逐渐 消失，容积减小为压油 腔。
• 特点 流量均匀，噪声 低；自吸性能好。
液压与气动
14
液压与气动
• 齿轮节圆直径一定 时，为增大泵的排 量，应增大模数， 减小齿数。
液压与气动
5
1.2 齿轮泵的输油量计算 • 齿轮泵的瞬时理论
流量是脉动的，这 是齿轮泵产生噪声 的主要根源。为减 少脉动，可同轴安 装两套齿轮，每套 齿轮之间错开半个 齿距，组成共压油 口和吸油口的两个 分离的齿轮泵。
齿轮泵结构特点和工作原理
齿轮泵结构特点和工作原理
齿轮泵是一种常见的液压泵，其结构特点和工作原理如下：
一、结构特点：
1. 齿轮泵主要由外齿轮、内齿轮、泵壳等部件组成。
外齿轮和内齿轮通过齿与齿之间的啮合来实现液体的吸入和排出。
2. 外齿轮和内齿轮通常由高强度合金钢制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
3. 泵壳采用优质铸铁或铸钢材料制成，具有良好的密封性能和刚性。
4. 齿轮泵结构紧凑，体积小，重量轻，适用于安装空间有限的场合。
5. 齿轮泵的工作稳定可靠，噪音低，寿命长。
二、工作原理：
1. 吸入阶段：当齿轮泵开始工作时，外齿轮和内齿轮开始旋转。
在齿与齿之间的啮合区域，液体被吸入泵的内部。
2. 排出阶段：随着齿轮继续旋转，液体被推入泵的出口，完成一次排出过程。
3. 密封阶段：在齿轮的啮合区域，通过齿轮和泵壳之间的密封装置，实现液体在吸入和排出过程中的密封，避免泄漏。
4. 循环阶段：齿轮泵通过不断的旋转运动，实现液体的连续吸入和排出，形成循环供液。
5. 流量调节：通过调整齿轮泵的转速或改变齿轮的尺寸，可以实现对流量的调节。
总结起来，齿轮泵的工作原理是通过外齿轮和内齿轮的旋转运动，使液体在吸入和排出过程中实现连续循环供液。
齿轮泵的结构特点包括紧凑、体积小、重量轻、工作稳定可靠、噪音低、寿命长等。
齿轮泵由于其结构简单、可靠性高、适用范围广等特点，被广泛应用于工业领域中的液压系统、农业机械、建筑机械、船舶等设备中。
它能够提供稳定的流量和压力，满足各种工况下的液压动力需求。
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。
齿轮泵的原理
齿轮泵的原理
齿轮泵是一种常见的液压泵，它利用齿轮间的啮合关系实现液体的输送。
其工作原理如下：
1. 物理啮合：齿轮泵由两个或多个啮合的齿轮组成，其中一个齿轮作为传动轴，另一个齿轮则通过传动轴而转动。
两个齿轮的齿形和啮合尺寸必须相互匹配，以确保它们能够完全物理上啮合。
2. 吸入过程：当齿轮泵的传动轴开始旋转时，齿轮中的空隙会形成一个负压区域。
此时，由于压力差的存在，液体会被吸入齿轮间的空隙中。
3. 输送过程：随着传动轴的旋转，吸入液体被推入到齿轮间的密封区域。
由于齿轮的旋转，液体在密封区域中被压缩和封闭。
4. 排出过程：当齿轮继续旋转时，密封区域中的液体将被推向泵的出口。
此时，齿轮之间的密封区域逐渐变大，液体会被迫排出齿轮泵。
需要注意的是，齿轮泵的运转过程中需要保持一定的润滑，以减少齿轮的磨损和摩擦力。
通常会在泵体内加入合适的润滑剂来满足这一要求。
综上所述，齿轮泵通过齿轮的物理啮合和旋转运动来实现液体的吸入、输送和排出。
其简单而可靠的原理使得齿轮泵在工程和工业领域得到广泛应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
泵工作时必须具备三个条件
有一个密闭、变化的空间 使吸、压油正常进行的装置：吸油阀、
排油阀
必须有(足够克服阻力、从而使油进入阀腔的) 足够大的压差
泵分类
外啮合齿轮泵 齿轮泵 内啮合齿轮泵 叶片泵 单作用叶片泵 双作用叶片泵 液压泵 斜盘式轴向柱塞泵 可变量 轴向柱塞泵 斜轴式轴向柱塞泵 可变量 柱塞泵 回转式径向柱塞泵 径向柱塞泵 卧式径向柱塞泵 螺杆泵
4
一、单作用叶片泵工作原理图
压油
2
吸油
图 3-10 单作用叶片泵工作原理图
1－转子 2－定子 3－叶片 4－壳体
单作用叶片泵的结构特征
定子内表面 径向不平衡力 叶片布置
1
2 二、双作用叶片泵 3 4
R r
图3－11
双作用叶片泵工作原理图
1－定子 2－转子 3－叶片 4－壳体
双作用叶片泵的几个主要问题
2z tg
4z
(当z为奇数 )
tg （当z为偶数） z 2z
流量不均匀系数 与柱塞数z的关系
z
δ (% )
3 14
4
5
4.9 8
6
7
2.5 3
8
9
1.5 3
10 11 12 13
1.0 2 0.7 3
32. 5
13. 9
7.8
5.0
3.4 5
16
17 18 19 20
Cy型轴向柱塞泵原理图
R R
1
′ 斜盘
2
图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况
2、缸体结构
图 3-18 缸体
3、配油盘结构
n
m
图3-18
定量配油盘
2
0
变量泵配油盘结构 柱塞孔左止点位置
2
1
3
A-A
过渡区阻尼孔 A
0
1
4
3
0
2
2
柱塞孔右止点位置 a
过渡区盲孔 A
图3-20 变量泵配油盘
2 2 2 2
1
第三章 液压泵和液压马达
第一节 概述 第二节 齿轮泵 第三节 叶片泵 第四节 轴向柱塞泵 第五节 内曲线低速大扭矩马达
华北水利水电学院 .姚林晓
第一节 概述
一、工作原理 二、液压泵、液压马达的分类 三、液压泵和液压马达基本参数
1
6
O
A 2 B 3 4 5
图3-1 液压泵的工作原理图
Q QtV Qt nq
液压泵的功率和效率
(1)输入功率 Pi
pQ
P0 (2)效率 Pi
V m
Q Qt Q Q V 1 Qt Qt Qt
Tt m T
液压泵理论转矩的推导
TtW pQt
W 2n
pq 从而得到： t T 2
马达分类
齿轮马达 高速小转矩马达叶片马达 斜盘式轴向柱塞马达可变速 轴向柱塞马达 斜轴式轴向柱塞马达可变速 内曲线马达可变速 液压马达 径向柱塞马达曲轴连杆式马达可变速 低速大转矩马达 静力平衡式马达可变速 径向钢球 内曲线马达可变速 中速中转矩马达轴向马达 摆线转子马达
15 14 13 12 11 10
9
21 8
22
1
2
3 4
5 6
7
图3-16
CY型轴向柱塞
1-中间泵体 2-缸外大轴承 3-滑靴 4-柱塞 5-缸体 6-定位销 7-前泵体 8-轴承 9-传动轴 10-配流盘 11-中心弹簧 12-内套筒 13-外套筒 14-刚球 15-回程盘
1、滑靴斜盘结构
h
Ag f ˊ
1 2 3 4 5 h
h max
A1 A 2 A 3 B1 B 2 C3 D3 C D C1 2 D1 2 B3
恒功率变量机构
6
g f e
(b)恒功率变量泵特性曲线图
d
7 8 9
10 a
b
M
c b
(a)结构图
(c)原理图
图3-22
恒功率变量机构
1-限位螺钉 2-弹簧调节螺钉 3-弹簧盘推杆 4-外弹簧 5-内弹簧 6-伺服阀芯 7-变量活塞 8-拨销 9-变量头壳体 10-斜盘
液压泵和液压马达的职能符号 （国家及ISO标准）
特 性分类 单向定量 双向定 量 单向变 量 双向变 量
液压泵
液压马达
图3－34
(一)液压泵
1、压力 p (工作压力、额定压力、最 大压力) 2、排量 q、流量 Q 3、液压泵的功率W和效率 4、转速 n 5、自吸能力
流量公式
提高外啮合齿轮泵压力的措施
轴套 轴套
{
g d
{
f=
=
2 m
1
g
图3-8 轴向间隙补偿原理
四、齿轮液压马达
工作原理 结构特点
3
工作原理图
2 1 1′
1
3′
4′
2′
2
图3-9 齿轮液压马达的工作原理
第三节 叶片泵
一、单作用叶片泵工作原理 二、双作用叶片泵 三、叶片马达
1
2
3
B-B 10 11 12 b 二 a 13 14 4 3 2 A 1 a b 9 A 8 7 6 5 b a
A-A B a
四 三 五
b a
六 b 七 八 a
一
b B
图3-24
八作用内曲线径向柱塞式液压马达的结构图
1-凸轮环 2-滚轮 3-横梁 4-柱塞 5-输出轴 6-配流轴镶套 7-刚体镶套 8-前盖 9-壳体 10-后盖 11-螺堵 12-配油轴 13-微调凸轮 14-缸体
卸荷槽
泄漏的途径
通过齿轮啮合线处间隙 通过泵体和齿顶圆间的径向间隙
通过齿轮两侧和侧盖板间的端面间隙
径向不平 衡力分析
2 1 1
压油腔
2
2
主动
2
'
1
1
'
吸油腔
'
图3-7 齿轮泵径向受力图
齿轮泵的特点及应用
结构简单，价低，可靠性好，抗污染能力 强。 密闭容积变化不均匀，输出油有脉动，压 力变化不均匀。
3、功率和效率
第二节 齿轮泵
一、工作原理 二、 流量计算和流量脉动 三、外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点 四、齿轮液压马达
B-B A
1
2
A-A B
3
4 5
齿轮泵的结构
13
6
7
11 8 10 12 9 B
A
图3-3 CB-B型齿轮的结构
10-滚针轴承 11-闷盖 12-定位销 13-螺钉
三、总功率变量泵
（a）机械联系的符号
（b）液压联系的符号
图3-23
总功率变量泵的液压符号
第五节
内曲线低速大扭矩马达
一、结构组成
（一）动力输出轴 （二）密封工作容积 （三）定子和配油轴 （四）力和转矩的传递机构 二、工作原理
八作用内曲线径向柱塞式液压马 达结构图
举例：汽车式起重机起升机构的内 曲线马达
1-后盖 2-泵体 3-前盖 4-套 5-密封圈 6-输入轴 7-主动齿轮 8-轴 9-齿轮
齿轮泵的工作原理图
三、外啮合齿轮泵的 结构特点和优缺点
(一)困油 (二)泄漏 (三)径向不平衡力 (四)齿轮泵的优缺点及其应用 (五)提高外啮合齿轮泵压力的措施
困油现象
闭死容积的存在是产生 困油现象的条件， 闭死容积的变化则是 产生困油现象的原因。
柱塞和缸体
受力分析（参看图3－17） 材料选择
4、变量机构
手动变量机构（如图3-16所示 ） 伺服变量机构 恒功率变量机构
Ⅰ放大 1 B a Ⅰ
1
2
伺服变量机构
2
2 3 b b
c 4
（b）滑阀放大图
a 接泵出口
2
A
A
（a）原理图
（c）符号图
图3-21 手动伺服机构
1-拉杆 2-滑阀 3-阀套 4-活塞
定子内表面曲线 叶片倾角 困油问题
1 θ
2
图3-12 平衡式叶片泵叶片的倾斜方向
叶片泵配油盘三角槽结构
图 3-13
YB型叶片泵配油盘 的三角槽结构
三、叶片马达
工作原理
2 1 5 8 7 6 3 4
图3-14 叶片液压马达的工作原理
第四节 轴向柱塞泵
一、轴向柱塞泵工作原理 二、斜盘式轴向柱塞泵典型结构 三、总功率变量泵
Qt nq
v
100
(%) 效率
液压泵的特性曲线图
m
95 90 85 80 75 70 ( =1300r/min) 20 40 60 80 100 120 140 160 (MPa)
(二)液压马达
1、输出转矩 理论转矩 实际转矩
p q Tt 2
T0 Ttm
QV 2、转速 n q
轴向柱塞泵工作原理
A-A 吸油 压油
A
7
A 6 5 4 3 2 1
图 3-15 简化轴向柱塞泵结构图