齿轮泵工作原理及结构
双联齿轮泵工作原理

双联齿轮泵工作原理
双联齿轮泵是一种常见的润滑油泵,其工作原理如下:
1. 结构:双联齿轮泵由一对相互啮合的齿轮和泵体组成,其中一个齿轮为驱动齿轮,另一个齿轮为从动齿轮,两个齿轮通过轴连接在一起。
2. 工作过程:当泵的输入轴被驱动时,驱动齿轮开始旋转,从动齿轮跟随驱动齿轮通过啮合互相转动。
在齿轮之间形成的密封腔中,随着齿轮的旋转,密封腔的体积逐渐增大,吸入的液体被强制进入密封腔。
3. 吸入阶段:当从动齿轮转到驱动齿轮的吸入侧时,密封腔体积逐渐增大,导致压力降低,使得液体通过进油口进入泵腔。
4. 推出阶段:当从动齿轮转到驱动齿轮的推出侧时,密封腔体积逐渐减小,液体被强制排出泵腔通过出油口离开泵。
5. 泵压与输送量:双联齿轮泵的压力和输送量与齿轮的精度、齿轮啮合角、齿数和轴转速等因素有关,一般随着轴转速的增加,排量和压力也会增加。
总结起来,双联齿轮泵通过两个相互啮合的齿轮的旋转来产生泵压,从而实现液体的吸入和排出。
这种泵结构简单、可靠性高,广泛应用于润滑系统和液压系统中。
齿轮泵工作原理及结构

齿轮泵工作原理及结构(共5页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-齿轮泵工作原理及结构齿轮泵齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵,它一般做成定量泵,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。
下面以外啮合齿轮泵为例来剖析齿轮泵。
液压齿轮泵主要包括:高压定量齿轮泵,高压双联齿轮泵,润滑泵,化工泵,双向齿轮马达,齿轮泵附调压阀,齿轮泵附升降阀。
齿轮泵的工作原理和结构齿轮泵的工作原理如图3-3所示,它是分离三片式结构,三片是指泵盖4,8和泵体7,泵体7内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮6,这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔,并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分,即吸油腔和压油腔。
两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承的主动轴12和从动轴15上,主动轴由电动机带动旋转。
图3-3 外啮合型齿轮泵工作原理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。
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。
这时轮齿进入啮合,使密封容积逐渐减小,齿轮间部分的油液被挤出,形成了齿轮泵的压油过程。
齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开,起配油作用。
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。
泵的前后盖和泵体由两个定位销17定位,用6只螺钉固紧如图3-3。
为了保证齿轮能灵活地转动,同时又要保证泄露最小,在齿轮端面和泵盖之间应有适当间隙(轴向间隙),对小流量泵轴向间隙为~,大流量泵为~。
齿顶和泵体内表面间的间隙(径向间隙),由于密封带长,同时齿顶线速度形成的剪切流动又和油液泄露方向相反,故对泄露的影响较小,这里要考虑的问题是:当齿轮受到不平衡的径向力后,应避免齿顶和泵体内壁相碰,所以径向间隙就可稍大,一般取~。
偏心齿轮泵的工作原理

偏心齿轮泵的工作原理偏心齿轮泵是一种常见的离心泵,广泛应用于工业领域,特别是在输送液体、增压和真空排气等方面。
它利用偏心轴上两个齿轮的旋转来产生流体压力,从而实现液体的输送。
本文将详细介绍偏心齿轮泵的工作原理及其相关特点。
一、偏心齿轮泵的结构偏心齿轮泵由驱动轴、偏心轴、固定齿轮、偏心齿轮、泵体等部件组成。
1. 驱动轴:传动力的来源,通常由电机或发动机提供动力。
2. 偏心轴:连接驱动轴和偏心齿轮的轴,使得偏心齿轮旋转而产生偏心。
3. 固定齿轮:安装在泵体内部的固定齿轮,与偏心轴上的偏心齿轮啮合。
4. 偏心齿轮:安装在偏心轴上的齿轮,在旋转时产生偏心效应。
5. 泵体:包裹驱动轴、偏心轴、固定齿轮和偏心齿轮的外壳,形成泵的基本结构。
二、偏心齿轮泵的工作原理当驱动轴转动时,通过驱动装置将动力传递给偏心轴,偏心轴上的偏心齿轮也随之旋转。
两个齿轮之间的啮合形成的空隙随着旋转不断变化,从而产生了泵腔的吸入和排出过程。
1. 吸入过程:在齿轮的旋转作用下,偏心轴上的偏心齿轮不断向泵腔移动,从而产生一个负压区域。
液体在负压的作用下,通过进口处被吸入到泵腔内。
2. 排出过程:在齿轮继续旋转的过程中,液体被推入泵腔内,并被排出泵体。
由于偏心齿轮的旋转方向和固定齿轮的旋转方向相反,导致液体在泵腔内被挤压,从而增加了液体的压力。
在这一过程中,液体通过齿轮的不断旋转,形成了连续的输送和压缩,从而产生了液体的流动。
三、偏心齿轮泵的特点1. 高效率:由于偏心齿轮泵采用齿轮传动,且液体在固定齿轮与偏心齿轮之间不断被压缩,因此具有较高的输送效率。
2. 适用范围广:偏心齿轮泵对液体的粘度要求较低,可输送各种液体,例如清水、燃油、润滑油等。
3. 运转平稳:偏心齿轮泵结构简单,运转平稳,噪音小,使用寿命长。
4. 适用于高压输送:偏心齿轮泵能够输送高压液体,且在高压下工作时,效果更为明显。
总结:偏心齿轮泵以其稳定的输送性能和适用性广泛的特点,成为了工业领域中不可或缺的一种泵类设备。
齿轮泵工作原理及结构

齿轮泵处事本理及结构之阳早格格创做齿轮泵齿轮泵是液压系统中广大采与的一种液压泵,它普遍干成定量泵,按结构分歧,齿轮泵分为中啮合齿轮泵战内啮合齿轮泵,而以中啮合齿轮泵应用最广.底下以中啮合齿轮泵为例去领会齿轮泵.液压齿轮泵主要包罗:下压定量齿轮泵,下压单联齿轮泵,润滑泵,化工泵,单背齿轮马达,齿轮泵附调压阀,齿轮泵附降落阀.齿轮泵的处事本理战结构齿轮泵的处事本理如图3-3所示,它是分散三片式结构,三片是指泵盖4,8战泵体7,泵体7内拆有一对于齿数相共、宽度战泵体交近而又互相啮合的齿轮6,那对于齿轮与二端盖战泵体产死一稀启腔,并由齿轮的齿顶战啮合线把稀启腔区分为二部分,即吸油腔战压油腔.二齿轮分别用键牢固正在由滚针轴启收启的主动轴12战从动轴15上,主动轴由电效果戴动转化.图3-3 中啮合型齿轮泵处事本理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目标转化时,齿轮泵左侧(吸油腔)齿轮脱启啮合,齿轮的轮齿退出齿间,使稀启容积删大,产死局部真空,油箱中的油液正在中界大气压的效用下,经吸油管路、吸油腔加进齿间.随着齿轮的转化,吸进齿间的油液被戴到另一侧,加进压油腔.那时轮齿加进啮合,使稀启容积渐渐减小,齿轮间部分的油液被挤出,产死了齿轮泵的压油历程.齿轮啮适时齿背交触线把吸油腔战压油腔分启,起配油效用.当齿轮泵的主动齿轮由电效果戴动不竭转化时,轮齿脱启啮合的一侧,由于稀启容积变大则不竭从油箱中吸油,轮齿加进啮合的一侧,由于稀启容积减小则不竭天排油,那便是齿轮泵的处事本理.泵的前后盖战泵体由二个定位销17定位,用6只螺钉固紧如图3-3.为了包管齿轮能机动天转化,共时又要包管揭收最小,正在齿轮端里战泵盖之间应有适合间隙(轴背间隙),对于小流量泵轴背间隙为0.025~0.04mm,大流量泵为0.04~0.06mm.齿顶战泵体内表面间的间隙(径背间隙),由于稀启戴少,共时齿顶线速度产死的剪切震动又战油液揭收目标差异,故对于揭收的效用较小,那里要思量的问题是:当齿轮受到不仄衡的径背力后,应预防齿顶战泵体内壁相碰,所以径背间隙便可稍大,普遍与0.13~0.16mm.为了预防压力油从泵体战泵盖间揭收到泵中,并减小压紧螺钉的推力,正在泵体二侧的端里上启有油启卸荷槽16,使渗进泵体战泵盖间的压力油引进吸油腔.正在泵盖战从动轴上的小孔,其效用将揭收到轴启端部的压力油也引到泵的吸油腔去,预防油液中溢,共时也润滑了滚针轴启.图3-4 CB—B齿轮泵的结构1-轴启中环2-堵头3-滚子4-后泵盖5-键6-齿轮7-泵体8-前泵盖9-螺钉10-压环11-稀启环12-主动轴13-键14-泻油孔15-从动轴16-泻油槽17-定位销齿轮泵存留的问题1、齿轮泵的困油问题齿轮泵要能连绝天供油,便央供齿轮啮合的沉叠系数ε大于1,也便是当一对于齿轮尚已脱启啮适时,另一对于齿轮已加进啮合,那样,便出现共时有二对于齿轮啮合的瞬间,正在二对于齿轮的齿背啮合线之间产死了一个启关容积,一部分油液也便被困正在那一启关容积中〔睹图3-5(a)〕,齿轮连绝转化时,那一启关容积便渐渐减小,到二啮合面处于节面二侧的对于称位子时〔睹图3-5(b)〕,启关容积为最小,齿轮再继启转化时,启关容积又渐渐删大,曲到图3-5(c)所示位子时,容积又形成最大.正在启关容积减小时,被困油液受到挤压,压力慢遽降下,使轴启上突然受到很大的冲打载荷,使泵剧烈振荡,那时下压油从十足大概揭收的漏洞中挤出,制乐成率益坏,使油液收热等.当启关容积删大时,由于不油液补充,果此产死局部真空,使本去溶解于油液中的气氛分散出去,产死了气泡,油液中爆收气泡后,会引起噪声、气蚀等一系列恶果.以上情况便是齿轮泵的困油局里.那种困油局里极为宽沉天效用着泵的处事稳固性战使用寿命.图3-5 齿轮泵的困油局里为了与消困油局里,正在CB—B型齿轮泵的泵盖上铣出二个困油卸荷凸槽,其几许关系如图3-6所示.卸荷槽的位子该当使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通.二卸荷槽之间的距离为a,必须包管正在所有时间皆不克不迭使压油腔战吸油腔互通.按上述对于称启的卸荷槽,当困油启关腔由大变至最小时(图3-6),由于油液阻挡易从将要关关的漏洞中挤出,故启关油压仍将下于压油腔压力;齿轮继启转化,当启关腔战吸油腔相通的瞬间,下压油又突然战吸油腔的矮压油相交触,会引起冲打战噪声.于是CB—B型齿轮泵将卸荷槽的位子所有背吸油腔侧仄移了一个距离.那时启关腔惟有正在由小变至最大时才战压油腔断启,油压不突变,启关腔战吸油腔交通时,启关腔不会出现真空也不压力冲打,那样矫正后,使齿轮泵的振荡战噪声得到了进一步革新.图3-6 齿轮泵的困油卸荷槽图图3-7 齿轮泵的径背不仄衡力2、径背不仄衡力齿轮泵处事时,正在齿轮战轴启上启受径背液压力的效用.如图3-7所示,泵的左侧为吸油腔,左侧为压油腔.正在压油腔内有液压力效用于齿轮上,沿着齿顶的揭收油,具备大小不等的压力,便是齿轮战轴启受到的径背不仄衡力.液压力越下,那个不仄衡力便越大,其截止不但是加速了轴启的磨益,落矮了轴启的寿命,以至使轴变形,制成齿顶战泵体内壁的摩揩等.为了办理径背力不仄衡问题,正在有些齿轮泵上,采与启压力仄稳槽的办法去与消径背不仄衡力,但是那将使揭收删大,容积效用落矮等.CB—B型齿轮泵则采与缩小压油腔,以缩小液压力对于齿顶部分的效用里积去减小径背不仄衡力,所以泵的压油心孔径比吸油心孔径要小.齿轮泵的流量估计齿轮泵的排量V相称于一对于齿轮所有齿谷容积之战,假若齿谷容积大概等于轮齿的体积,那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积战轮齿容积体积的总战,即相称于以灵验齿下(h=2m)战齿宽形成的仄里所扫过的环形骸积,即:(3-10)式中:D为齿轮分度圆曲径,D=mz(cm);h为灵验齿下,h=2m(cm);B为齿轮宽(cm);m为齿轮模数(cm);z为齿数.本质上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大,故上式中的π常以3.33代替,则式(3-10)可写成:(3-11)齿轮泵的流量q(1/min)为:(3-12)式中:n为齿轮泵转速(rpm);ηv为齿轮泵的容积效用.本质上齿轮泵的输油量是有脉动的,故式(3-12)所表示的是泵的仄稳输油量.从上头公式不妨瞅出流量战几个主要参数的关系为:(1)输油量与齿轮模数m的仄圆成正比.(2)正在泵的体积一定时,齿数少,模数便大,故输油量减少,但是流量脉动大;齿数减少时,模数便小,输油量缩小,流量脉动也小.用于机床上的矮压齿轮泵,与z=13~19,而中下压齿轮泵,与z=6~14,齿数z<14时,要举止建正.(3)输油量战齿宽B、转速n成正比.普遍齿宽B=(6~10)m;转速n为750r/min:1000 r/min、1500r/min,转速过下,会制成吸油缺累,转速过矮,泵也不克不迭仄常处事.普遍齿轮的最大圆周速度不该大于5~6m/s.下压齿轮泵的特性上述齿轮泵由于揭收大(主假若端里揭收,约占总揭收量的70%~80%),且存留径背不仄衡力,故压力阻挡易普及.下压齿轮泵主假若针对于上述问题采与了一些步伐,如尽管减小径背不仄衡力战普及轴与轴启的刚刚度;对于揭收量最大处的端里间隙,采与了自动补偿拆置等.底下对于端里间隙的补偿拆置做简朴介绍.1.浮动轴套式图3-8(a)是浮动轴套式的间隙补偿拆置.它利用泵的出心压力油,引进齿轮轴上的浮动轴套1的中侧A腔,正在液体压力效用下,使轴套紧揭齿轮3的正里,果而不妨与消间隙并可补偿齿轮正里战轴套间的磨益量.正在泵起动时,靠弹簧4去爆收预紧力,包管了轴背间隙的稀启.图3-82.浮动侧板式浮动侧板式补偿拆置的处事本理与浮动轴套式基本相似,它也是利用泵的出心压力油引到浮动侧板1的反里〔睹图3-8(b)〕,使之紧揭于齿轮2的端里去补偿间隙.起动时,浮动侧板靠稀启圈去爆收预紧力.3.挠性侧板式图3-8(c)是挠性侧板式间隙补偿拆置,它是利用泵的出心压力油引到侧板的反里后,靠侧板自己的变形去补偿端里间隙的,侧板的薄度较薄,内正里要耐磨(如烧结有0.5~0.7mm的磷青铜),那种结构采与一定步伐后,易使侧板中正里的压力分散大概上战齿轮正里的压力分散相符合.图3-9内啮合齿轮泵处事本理。
外啮合齿轮泵、内啮合的工作原理及特点

外啮合齿轮泵、内啮合的工作原理及特点齿轮泵是一种常见的液压泵,其主要工作原理是通过齿轮的旋转运动产生压力,将液体从低压区域输送至高压区域。
根据齿轮的啮合方式不同,齿轮泵可以分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种类型。
本文将对这两种齿轮泵的工作原理及特点进行详细介绍。
一、外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵是由一对齿轮构成,它们分别为驱动齿轮和从动齿轮。
驱动齿轮通常由电机或者发动机驱动,带动从动齿轮旋转。
驱动齿轮和从动齿轮之间的啮合间隙通常很小,从而确保在齿轮旋转时,液体不会从齿轮之间泄漏。
外啮合齿轮泵的工作过程如下:当驱动齿轮旋转时,会带动从动齿轮旋转,从而使从动齿轮内部的液体被吸入泵腔内。
当齿轮继续旋转时,液体就会被推入压力出口,从而形成压力,将液体输送至需要的位置。
在齿轮旋转过程中,齿轮和泵腔之间的间隙会不断变化,从而使泵腔内的液体被不断挤压,形成连续的流体压力。
二、外啮合齿轮泵的特点1、结构简单:外啮合齿轮泵由两个齿轮组成,结构简单,易于制造和维护,成本较低。
2、压力稳定:由于齿轮之间的啮合间隙很小,因此液体在齿轮旋转过程中不会泄漏,从而确保了压力的稳定性。
3、适用范围广:外啮合齿轮泵适用于输送各种液体,包括油、水、溶液等,广泛应用于机械、冶金、化工等领域。
三、内啮合齿轮泵的工作原理内啮合齿轮泵也由一对齿轮构成,它们分别为内齿轮和外齿轮。
内齿轮通常是由轴心转动,而外齿轮则是随着内齿轮的旋转而绕其轴心旋转。
内啮合齿轮泵的工作过程如下:当内齿轮旋转时,会带动外齿轮绕其轴心旋转,从而使外齿轮内部的液体被吸入泵腔内。
当齿轮继续旋转时,液体就会被推入压力出口,从而形成压力,将液体输送至需要的位置。
在齿轮旋转过程中,齿轮和泵腔之间的间隙会不断变化,从而使泵腔内的液体被不断挤压,形成连续的流体压力。
四、内啮合齿轮泵的特点1、流量稳定:内啮合齿轮泵的内齿轮和外齿轮之间的啮合间隙较小,从而保证了液体在泵腔内的流动稳定性。
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。
外啮合齿轮泵的工作原理

外啮合齿轮泵的工作原理一、引言外啮合齿轮泵是一种常见的液压传动装置,广泛应用于工程机械、冶金设备、石油装备等领域。
它通过齿轮啮合的方式来实现液体的输送和压力的转换。
本文将深入探讨外啮合齿轮泵的工作原理,包括结构组成、工作过程和特点等方面。
二、外啮合齿轮泵的结构组成外啮合齿轮泵主要由泵体、齿轮、轴、密封件等组成。
2.1 泵体泵体是外啮合齿轮泵的主要承载部件,通常由铸铁或钢材料制成。
泵体内部设有进、出口沟槽和齿轮啮合腔,用于实现液体的吸入和排出。
2.2 齿轮齿轮是外啮合齿轮泵的核心部件,它由多个齿轮组成,其中至少有一个为主动齿轮,其余为从动齿轮。
齿轮通常由优质合金钢材料制成,具有较高的硬度和耐磨性。
2.3 轴轴是齿轮泵的传动部件,用于连接齿轮和驱动装置。
轴通常由优质碳素钢制成,具有足够的强度和刚度,以承受齿轮的工作载荷。
2.4 密封件外啮合齿轮泵内部设有多个密封件,用于防止液体泄漏和外界杂质进入。
常见的密封件包括轴封、端面密封等,其材料通常为橡胶或聚四氟乙烯等。
三、外啮合齿轮泵的工作过程外啮合齿轮泵的工作过程可以分为吸入、压缩和排出三个阶段。
3.1 吸入阶段当齿轮泵开始工作时,主动齿轮和从动齿轮开始啮合。
主动齿轮通过驱动装置旋转,带动从动齿轮转动。
在啮合过程中,齿轮的齿槽逐渐从出口端移动至进口端,形成一个封闭的吸入腔。
在齿轮的旋转作用下,吸入腔内部的压力降低,液体被吸入到吸入腔中。
3.2 压缩阶段随着齿轮的继续旋转,吸入腔逐渐移动至出口端,形成一个封闭的压缩腔。
在齿轮的旋转作用下,压缩腔内的液体被挤压,压力逐渐升高。
当压缩腔达到最大容积时,液体的压力达到最高点。
3.3 排出阶段当压缩腔达到最大容积后,吸入腔开始从进口端移动至出口端,形成一个封闭的排出腔。
在齿轮的旋转作用下,排出腔内的液体被排出到出口沟槽中,完成液体的输送。
四、外啮合齿轮泵的特点外啮合齿轮泵具有以下几个特点:4.1 结构简单外啮合齿轮泵的结构相对简单,由较少的零部件组成,易于制造和维修。
齿轮泵工作原理及结构

齿轮泵工作原理及结构齿轮泵齿轮泵就是液压系统中广泛采用得一种液压泵,它一般做成定量泵,按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵与内啮合齿轮泵,而以外啮合齿轮泵应用最广。
下面以外啮合齿轮泵为例来剖析齿轮泵。
液压齿轮泵主要包括:高压定量齿轮泵,高压双联齿轮泵,润滑泵,化工泵,双向齿轮马达,齿轮泵附调压阀,齿轮泵附升降阀。
ﻫ齿轮泵得工作原理与结构ﻫ齿轮泵得工作原理如图3—3所示,它就是分离三片式结构,三片就是指泵盖4,8与泵体7,泵体7内装有一对齿数相同、宽度与泵体接近而又互相啮合得齿轮6,这对齿轮与两端盖与泵体形成一密封腔,并由齿轮得齿顶与啮合线把密封腔划分为两部分,即吸油腔与压油腔。
两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承得主动轴12与从动轴15上,主动轴由电动机带动旋转。
图3-3外啮合型齿轮泵工作原理ﻫCB-B齿轮泵得结构如图3-4所示,当泵得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,齿轮得轮齿退出齿间,使密封容积增大,形成局部真空,油箱中得油液在外界大气压得作用下,经吸油管路、吸油腔进入齿间.随着齿轮得旋转,吸入齿间得油液被带到另一侧,进入压油腔。
这时轮齿进入啮合,使密封容积逐渐减小,齿轮间部分得油液被挤出,形成了齿轮泵得压油过程。
齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔与压油腔分开,起配油作用。
当齿轮泵得主动齿轮由电动机带动不断旋转时,轮齿脱开啮合得一侧,由于密封容积变大则不断从油箱中吸油,轮齿进入啮合得一侧,由于密封容积减小则不断地排油,这就就是齿轮泵得工作原理.泵得前后盖与泵体由两个定位销17定位,用6只螺钉固紧如图3-3。
为了保证齿轮能灵活地转动,同时又要保证泄露最小,在齿轮端面与泵盖之间应有适当间隙(轴向间隙),对小流量泵轴向间隙为0、025~0、04mm,大流量泵为0、04~0、06mm。
齿顶与泵体内表面间得间隙(径向间隙),由于密封带长,同时齿顶线速度形成得剪切流动又与油液泄露方向相反,故对泄露得影响较小,这里要考虑得问题就是:当齿轮受到不平衡得径向力后,应避免齿顶与泵体内壁相碰,所以径向间隙就可稍大,一般取0、13~0、16mm。
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齿轮泵工作原理及结构标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
齿轮泵工作原理及结构
齿轮泵
齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵,它一般做成定量泵,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。
下面以外啮合齿轮泵为例来剖析齿轮泵。
液压齿轮泵主要包括:高压定量齿轮泵,高压双联齿轮泵,润滑泵,化工泵,双向齿轮马达,齿轮泵附调压阀,齿轮泵附升降阀。
齿轮泵的工作原理和结构
齿轮泵的工作原理如图3-3所示,它是分离三片式结构,三片是指泵盖4,8和泵体7,泵体7内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮6,这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔,并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分,即吸油腔和压油腔。
两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承的主动轴12和从动轴15上,主动轴由电动机带动旋转。
图3-3 外啮合型齿轮泵
工作原理
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。
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。
这时轮齿进入啮合,使密封容积逐渐减小,齿轮间部分的油液被挤出,形成了齿轮泵的压油过程。
齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开,起配油作用。
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。
泵的前后盖和泵体由两个定位销17定位,用6只螺钉固紧如图3-3。
为了保证齿轮能灵活地转动,同时又要保证泄露最小,在齿轮端面和泵盖之间应有适当间隙(轴向间隙),对小流量泵轴向间隙为~,大流量泵为~。
齿顶和泵体内表面间的间隙(径向间隙),由于密封带长,同时齿顶线速度形成的剪切流动又和油液泄露方向相反,故对泄露的影响较小,这里要考虑的问题是:当齿轮受到不平衡的径向力后,应避免齿顶和泵体内壁相碰,所以径向间隙就可稍大,一般取~。
为了防止压力油从泵体和泵盖间泄露到泵外,并减小压紧螺钉的拉力,在泵体两侧的端面上开有油封卸荷槽16,使渗入泵体和泵盖间的压力油引入吸油腔。
在泵盖和从动轴上的小孔,其作用将泄露到轴承端部的压力油也引到泵的吸油腔去,防止油液外溢,同时也润滑了滚针轴承。
图3-4 CB—B齿轮泵的结构
1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉
10-压环
11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销
齿轮泵存在的问题
1、齿轮泵的困油问题
齿轮泵要能连续地供油,就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1,也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时,另一对齿轮已进入啮合,这样,就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积,一部分油液也就被困在这一封闭容积中
〔见图3-5(a)〕,齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小,到两啮合点处于节点两侧的对称位置时〔见图3-5(b)〕,封闭容积为最小,齿轮再继续转动时,封闭容积
又逐渐增大,直到图3-5(c)所示位置时,容积又变为最大。
在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升,使轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧烈振动,这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出,造成功率损失,使油液发热等。
当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空,使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等一系列恶果。
以上情况就是齿轮泵的困油现象。
这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。
图3-5 齿轮泵的困油现象
为了消除困油现象,在CB—B型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽,其几何关系如图3-6所示。
卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。
两卸荷槽之间的距离为a,必须保证在任何时候都不能使压油腔和吸油腔互通。
按上述对称开的卸荷槽,当困油封闭腔由大变至最小时(图3-6),由于油液不易从即将关闭的缝隙中挤出,故封闭油压仍将高于压油腔压力;齿轮继续转动,当封闭腔和吸油腔相通的瞬间,高压油又突然和吸油腔的低压油相接触,会引起冲击和噪声。
于是CB—B型齿轮泵将卸荷槽的位置整个向吸油腔侧平移了一个距离。
这时封闭腔只有在由小变至最大时才和压油腔断开,油压没有突变,封闭腔和吸油腔接通时,封闭腔不会出现真空也没有压力冲击,这样改进后,使齿轮泵的振动和噪声得到了进一步改善。
图3-6 齿轮泵的困油卸荷槽图图3-7 齿轮泵的径向不平衡力
2、径向不平衡力
齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。
如图3-7所示,泵的右侧为吸油腔,左侧为压油腔。
在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。
液压力越高,这个不平衡力就越
大,其结果不仅加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。
为了解决径向力不平衡问题,在有些齿轮泵上,采用开压力平衡槽的
办法来消除径向不平衡力,但这将使泄漏增大,容积效率降低等。
CB—B型齿轮泵则
采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵
的压油口孔径比吸油口孔径要小。
齿轮泵的流量计算
齿轮泵的排量V相当于一对齿轮所有齿谷容积之和,假如齿谷容积大致等于轮齿的体积,那么齿轮泵的排量等于一个齿轮的齿谷容积和轮齿容积体积的总和,即相当于以有效齿高(h=2m)和齿宽构成的平面所扫过的环形体积,即:
(3-10)
式中:D为齿轮分度圆直径,D=mz(cm);h为有效齿高,h=2m(cm);B为齿轮宽(cm);m为齿轮模数(cm);z为齿数。
实际上齿谷的容积要比轮齿的体积稍大,故上式中的π常以代替,则式(3-10)可写成:
(3-11)
齿轮泵的流量q(1/min)为:
(3-12)
式中:n为齿轮泵转速(rpm);ηv为齿轮泵的容积效率。
实际上齿轮泵的输油量是有脉动的,故式(3-12)所表示的是泵的平均输油量。
从上面公式可以看出流量和几个主要参数的关系为:
(1)输油量与齿轮模数m的平方成正比。
(2)在泵的体积一定时,齿数少,模数就大,故输油量增加,但流量脉动大;齿数增加时,模数就小,输油量减少,流量脉动也小。
用于机床上的低压齿轮泵,取z=13~19,而中高压齿轮泵,取z=6~14,齿数z<14时,要进行修正。
(3)输油量和齿宽B、转速n成正比。
一般齿宽B=(6~10)m;转速n为
750r/min:1000 r/min、1500r/min,转速过高,会造成吸油不足,转速过低,泵也不能正常工作。
一般齿轮的最大圆周速度不应大于5~6m/s。
高压齿轮泵的特点
上述齿轮泵由于泄漏大(主要是端面泄漏,约占总泄漏量的70%~80%),且存在径向不平衡力,故压力不易提高。
高压齿轮泵主要是针对上述问题采取了一些措施,如尽量减小径向不平衡力和提高轴与轴承的刚度;对泄漏量最大处的端面间隙,采用了自动补偿装置等。
下面对端面间隙的补偿装置作简单介绍。
1.浮动轴套式图3-8(a)是浮动轴套式的间隙补偿装置。
它利用泵的出口压力油,引入齿轮轴上的浮动轴套1的外侧A腔,在液体压力作用下,使轴套紧贴齿轮3
的侧面,因而可以消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。
在泵起动时,靠弹簧4来产生预紧力,
保证了轴向间隙的密封。
图3-8
2.浮动侧板式浮动侧板式补偿装置的工作原理与浮动轴套式基本相似,它也是利用泵的出口压力油引到浮动侧板1的背面〔见图3-8(b)〕,使之紧贴于齿轮2的端面来补偿间隙。
起动时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。
3.挠性侧板式图3-8(c)是挠性侧板式间隙补偿装置,它是利用泵的出口压力油引到侧板的背面后,靠侧板自身的变形来补偿端面间隙的,侧板的厚度较薄,内侧面要耐磨(如烧结有~的磷青铜),这种结构采取一定措施后,易使侧板外侧面的压力分布大体上和齿轮侧面的压力分布相适应。
图3-9内啮合齿轮泵工作原理。