齿轮泵演示稿学习教案

1、会计学1齿轮泵演示齿轮泵演示(ynsh)稿稿第一页，共29页。工作原理：泵轴带动一对互相啮合的齿轮按图示方工作原理：泵轴带动一对互相啮合的齿轮按图示方向转动，退出啮合的一侧，容积空间逐渐增大，形向转动，退出啮合的一侧，容积空间逐渐增大，形成真空，油液便被吸入；而进入啮合的一侧，容积成真空，油液便被吸入；而进入啮合的一侧，容积空间逐渐减小，油压升高，就将油液推入压力管路空间逐渐减小，油压升高，就将油液推入压力管路。（退出啮合的是吸油腔，进入啮合的是压油腔转。（退出啮合的是吸油腔，进入啮合的是压油腔转动方向改变，吸排油方向也就跟着改变。）动方向改变，吸排油方向也就跟着改变。）2.齿轮泵的困油现象齿

2、轮泵的困油现象(也称齿封现象也称齿封现象) 图示图示 齿齿轮泵的啮合过程中，同时啮合的齿轮对数应该多于轮泵的啮合过程中，同时啮合的齿轮对数应该多于一对，即重叠系数一对，即重叠系数应大于应大于1(=1.4)才能正常工作。才能正常工作。留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形成的一个封闭空间内，这个空间的容积又将随着齿成的一个封闭空间内，这个空间的容积又将随着齿轮的转动而变化轮的转动而变化(binhu)。这就是齿轮泵的困油。这就是齿轮泵的困油现象现象第1页/共29页第二页，共29页。说明：若整个啮合过程中有某段时间啮合的齿轮对数说明：若整个啮合过程中

3、有某段时间啮合的齿轮对数少于少于1对，即对，即1时，油泵的输油率就很不均匀，出现时，油泵的输油率就很不均匀，出现时而压送油，时而不压送油，瞬时流量的差值可达时而压送油，时而不压送油，瞬时流量的差值可达30，齿轮泵不能正常工作。，齿轮泵不能正常工作。=1的情况也不能保证齿的情况也不能保证齿轮泵正常工作。轮泵正常工作。困油现象危害：轴承负荷增大、功率损失增加、油液困油现象危害：轴承负荷增大、功率损失增加、油液发热、引起噪音和振动、影响油泵的工作性能、平稳发热、引起噪音和振动、影响油泵的工作性能、平稳性和寿命。性和寿命。说明：封闭空间的容积是动态变化的，由大变小再由说明：封闭空间的容积是动态变化的，

4、由大变小再由小变大。变小时：油液不可压缩，油液被挤压，压力小变大。变小时：油液不可压缩，油液被挤压，压力升高，就从零件接合面的缝隙中强行挤出（这个压力升高，就从零件接合面的缝隙中强行挤出（这个压力比油泵的工作压力高很多，甚至比油泵的工作压力高很多，甚至(shnzh)可达几百个可达几百个大气压），使齿轮和轴承受到很大的径向压力和附加大气压），使齿轮和轴承受到很大的径向压力和附加载荷。变大时，产生局部真空，空气析出，发生汽化载荷。变大时，产生局部真空，空气析出，发生汽化，引起汽蚀。，引起汽蚀。第2页/共29页第三页，共29页。解决方法（消除、减轻的基点是泄压）：解决方法（消除、减轻的基点是泄压）：

5、修正齿形修正齿形 使封闭空间的容积变化减到最小，该法应用较少使封闭空间的容积变化减到最小，该法应用较少。泄压孔法泄压孔法 在从动齿轮的齿顶到齿根钻径向通孔，在从动齿在从动齿轮的齿顶到齿根钻径向通孔，在从动齿轮轴上铣出两条沟槽（加工复杂）。图示轮轴上铣出两条沟槽（加工复杂）。图示 泄压槽（卸荷槽）法泄压槽（卸荷槽）法 在泵两侧盖的内侧，沿轮齿节圆的公在泵两侧盖的内侧，沿轮齿节圆的公切线方向，开出四个长方形的凹槽（在每个侧盖的进排油方向切线方向，开出四个长方形的凹槽（在每个侧盖的进排油方向各开一个）。凹槽的距离各开一个）。凹槽的距离(jl)，必须大于一个轮齿齿间的厚度，必须大于一个轮齿齿间的厚度，

6、以免使吸排腔直接沟通。图示，以免使吸排腔直接沟通。图示 泄压槽法分为泄压槽法分为对称泄压槽法：泵能正反转，能大大减轻困油现象，但不完善对称泄压槽法：泵能正反转，能大大减轻困油现象，但不完善；非对称泄压槽法：即向吸入侧方向移过一个适当距离非对称泄压槽法：即向吸入侧方向移过一个适当距离(jl)，该，该法能多回收一部分高压液体，噪音显著下降，但泵不允许反转法能多回收一部分高压液体，噪音显著下降，但泵不允许反转。图示。图示 消减困油现象应用最多最广是泄压槽法消减困油现象应用最多最广是泄压槽法第3页/共29页第四页，共29页。3. 齿轮泵的径向力齿轮泵的径向力径向力产生原因径向力产生原因 作用在齿轮外圆

7、上的压力分布作用在齿轮外圆上的压力分布(fnb)是不相是不相同的，从压油腔到吸油腔油液的压力分布同的，从压油腔到吸油腔油液的压力分布(fnb)是逐步分级降低，有压差存在而产生的是逐步分级降低，有压差存在而产生的径向力；径向力；齿顶与泵体内表面有径向间隙；油液的不均匀齿顶与泵体内表面有径向间隙；油液的不均匀力的合力作用在泵轴上，使轴承受到单向压力而力的合力作用在泵轴上，使轴承受到单向压力而产生的径向力。图示产生的径向力。图示 油泵工作压力越高，径向力越大。油泵工作压力越高，径向力越大。 主动齿轮上所受的径向力的合力主动齿轮上所受的径向力的合力F1：较小。：较小。从动齿轮上所受的径向力的合力从动齿

8、轮上所受的径向力的合力F2：较大，：较大，F2F1。因为齿轮的啮合点是不断变化的，故其力的。因为齿轮的啮合点是不断变化的，故其力的大小、方向均显周期性变化。大小、方向均显周期性变化。 图示图示径向力的危害径向力的危害 振动、噪音，导致轴承早期损坏振动、噪音，导致轴承早期损坏，影响使用寿命。，影响使用寿命。第4页/共29页第五页，共29页。减少径向力的措施减少径向力的措施 减少径向力的作用面积；减少径向力的作用面积；采用缩小排出口的方法；采用缩小排出口的方法；在泵的端盖上开平衡槽。图示在泵的端盖上开平衡槽。图示4. 齿轮泵的流量齿轮泵的流量Qt= KD 2m B n10-6= 2K D m B

9、n 10-6 L/minD分度圆直径，分度圆直径，mm; D=mz, mm, z齿数齿数 m模数模数 m=D/z，mm; b齿宽，齿宽，mm; n转速，转速，r/min; K修正修正系数，一般为系数，一般为1.051.15。中低压齿轮泵的流量：中低压齿轮泵的流量：取取K1.06 2K= 6.66 Qt= 6.66 Z m2 B n10-6 L/min高压齿轮泵的流量：高压齿轮泵的流量： 取取2K= 7 Qt= 7 Z m2 B n10-6 L/min测算测算(c sun)Qt：对于标准齿轮：对于标准齿轮 m=De /（ Z + 2） De -齿齿顶圆直径顶圆直径 对于变位齿轮对于变位齿轮 m=

10、De /（ Z + 3）第5页/共29页第六页，共29页。齿轮泵容积效率的影响因素分析：齿轮泵容积效率的影响因素分析：1. 密封间隙密封间隙 存在径向间隙（齿顶间隙）、轴向间隙存在径向间隙（齿顶间隙）、轴向间隙（端面间隙）和齿侧间隙（端面间隙）和齿侧间隙 ，齿轮泵的轴向间隙（端面，齿轮泵的轴向间隙（端面间隙）漏泄量最大，占总漏泄量的间隙）漏泄量最大，占总漏泄量的7080。2.吸入压力：吸入压力降低，气体析出，吸入压力：吸入压力降低，气体析出，v 下降下降3.排出压力：排出压力升高，漏泄增加，排出压力：排出压力升高，漏泄增加， v 下降下降4.温度和粘度：温度和粘度： 油温升高，粘度下降，气体析

11、出，漏油温升高，粘度下降，气体析出，漏泄增加，泄增加，v 下降下降5.转速转速 漏泄量与转速关系不大，但也不能太高或太低漏泄量与转速关系不大，但也不能太高或太低。转速太高，油液的离心力大，油液难于充满齿腔，。转速太高，油液的离心力大，油液难于充满齿腔，齿 根 会 出 现 真 空 而 汽 化 ， 影 响 吸 入 ， 产 生齿 根 会 出 现 真 空 而 汽 化 ， 影 响 吸 入 ， 产 生(chnshng)振动、噪音，振动、噪音，v 下降（最高转速限制在下降（最高转速限制在3000 r/min以下）；转速太低以下）；转速太低v 下降（转速应在下降（转速应在200300 r/min以上）以上）第

12、6页/共29页第七页，共29页。速无关，仅取决于泵的密封性能和轴承承载能速无关，仅取决于泵的密封性能和轴承承载能力、泵及系统的强度等条件。需设安全阀力、泵及系统的强度等条件。需设安全阀第7页/共29页第八页，共29页。结构简单（无泵阀）、价格低廉，易损件少（不需设吸排阀）结构简单（无泵阀）、价格低廉，易损件少（不需设吸排阀），耐冲击，工作可靠，可与电机直接连接（不需设减速装置）。，耐冲击，工作可靠，可与电机直接连接（不需设减速装置）。磨擦面多，不宜排送含固体颗粒的液体，宜排送油类。磨擦面多，不宜排送含固体颗粒的液体，宜排送油类。6. 齿轮泵的典型齿轮泵的典型(dinxng)结构结构 外啮合齿轮

13、泵外啮合齿轮泵 图示图示 可逆转齿轮泵可逆转齿轮泵 图示图示二、内齿轮泵二、内齿轮泵1.基本组成：内齿轮（齿环），外齿轮、月牙形隔板、泵体、端基本组成：内齿轮（齿环），外齿轮、月牙形隔板、泵体、端盖。盖。2.装配关系：外齿轮与驱动泵轴连成一体，内齿轮空套在带有月装配关系：外齿轮与驱动泵轴连成一体，内齿轮空套在带有月牙板的泵端盖的短轴上，一同安装在泵体内。内齿轮齿数比外齿牙板的泵端盖的短轴上，一同安装在泵体内。内齿轮齿数比外齿轮齿数通常多轮齿数通常多23齿。图示齿。图示第8页/共29页第九页，共29页。3.内齿轮泵的工作原理内齿轮泵的工作原理 同外齿轮泵，所不同的同外齿轮泵，所不同的是靠月牙板分

14、隔吸排腔，不象外齿轮泵是由啮合是靠月牙板分隔吸排腔，不象外齿轮泵是由啮合的两个轮齿来分隔吸排腔。（在改变转动方向时的两个轮齿来分隔吸排腔。（在改变转动方向时，借助，借助(jizh)移动月牙板的位置移动月牙板的位置180,可保持可保持吸排油方向不变。）图示吸排油方向不变。）图示4.与外啮合齿轮泵相比较与外啮合齿轮泵相比较 月牙隔板式内啮合月牙隔板式内啮合齿轮泵的吸油区大、流速低、吸入性能好，流量齿轮泵的吸油区大、流速低、吸入性能好，流量脉动小，流量脉动率脉动小，流量脉动率13，仅为外啮合齿轮，仅为外啮合齿轮泵的泵的1 / 10120，而且其啮合长度较长，工作，而且其啮合长度较长，工作平稳，还可采

15、用特殊齿形将困油现象显著减轻，平稳，还可采用特殊齿形将困油现象显著减轻，或在齿环的各齿谷中开径向孔来导油，从而完全或在齿环的各齿谷中开径向孔来导油，从而完全消除因油现象，故噪声很低、其缺点是制造工艺消除因油现象，故噪声很低、其缺点是制造工艺较复杂；且漏泄途径多，容积效率比外啮合式低较复杂；且漏泄途径多，容积效率比外啮合式低，一般为，一般为 65 75 。第9页/共29页第十页，共29页。第10页/共29页第十一页，共29页。3.转子泵特点：其它齿轮泵相比，转子泵配流口的中心角较大（接近145 o）、且为例向吸入，不受高心力影响，故吸人性能(xngnng)好，能用于高速（常用转速 1500200

16、0 rmin，最高可达 10000 rmin以上）运转，而且齿数较少，工作空间容积较大，结构简单紧凑；此外，由于两个转子同向回转且只差一个齿，故相对滑动速度很小，运转平稳，噪声低，寿命长。转子泵的缺点是齿数少时流量和压力脉动较大；而且密封性较差，容积效率低；制造工艺不如渐开线齿轮简单。四、高压齿轮泵齿轮泵的压力等级： 低压泵2.5MPa; 中压泵=2.58MPa; 高压泵8MPa提高齿轮泵工作压力（容积效率）的措施：设轴向间隙自动补偿（设浮动轴套）图示 设径向间隙自动补偿。 第11页/共29页第十二页，共29页。第12页/共29页第十三页，共29页。(4)不宜在超出额定压力的情况下工作不宜在超

17、出额定压力的情况下工作 否则会使原动否则会使原动机过载，加大轴承负荷，并使工作部件变形，磨损和漏机过载，加大轴承负荷，并使工作部件变形，磨损和漏泄增加，严重时甚至造成卡阻。泄增加，严重时甚至造成卡阻。(5)要防止吸口真空度大于允许吸上真空度，否则不能要防止吸口真空度大于允许吸上真空度，否则不能正常吸入。正常吸入。(6)工作中应保持油温和粘度合适工作中应保持油温和粘度合适 工作油温范围为工作油温范围为2080。粘度太小则漏泄增加。还容易产生气穴。粘度太小则漏泄增加。还容易产生气穴(q xu)现象；粘度过大同样也会使容积效率降低和吸入不现象；粘度过大同样也会使容积效率降低和吸入不正常。正常。(7)工作中要防止吸入空气工作中要防止吸入空气 吸入空气不但会使流量减少吸入空气不但会使流量减少，而且是产生噪音的主要原因。，而且是产生噪音的主要原因。(8)端面间隙对齿轮泵的自吸能力和容积效率影响甚大端面间隙对齿轮泵的自吸能力和容积效率影响甚大。(9)应有过滤器（高压齿轮泵对污染敏感度高）应有过滤器（高压齿轮泵对污染敏感度高）第13页/共29页第十四页，共29页。第14页/共29页第十五页，共2