齿轮泵有关知识

1、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

2、。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9398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。

3、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：CBB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

4、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0.0250.04mm，大流量泵为0.040.06mm。齿顶和泵体内表面间的间隙（径向间隙），由于密封带

5、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0.130.16mm。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 CBB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-

6、主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销 图3-9内啮合齿轮泵的工作原理图 图3-10 内啮合式齿轮泵实物四.齿轮泵存在的问题1.齿轮泵的困油问题 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

7、使泄漏增大,容积效率降低等。CBB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。七、齿轮泵的装配示意图 下面给出齿轮泵的装配示意图，见图3-2，可供参考。图3-2 齿轮泵装配示意图 从表达方案、尺寸标注和技术要求三个方面对装配示意图作以下讲述。1.确定齿轮泵装配图的表达方案 根据装配图的视图选择原则，主视图采用其工作位置，表达方案主要采用三个视图。 主视图采用外形，重点表达齿轮泵各零件的结构外形及进油口和出油口位置。对泵体底板上的安装孔，可采用局部剖视来表达。 俯视图采用沿装配轴线剖开的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互

8、位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、密封填料及压盖与泵体间的连接关系、皮带轮与轴通过键连接的情况。此外，还能表达出泵体安装底板上孔的分布情况。 左视图（或右视图）沿结合面剖切，表达齿轮啮合及齿顶圆与泵体内腔配合情况。同时还可表达出连接泵体与泵盖的螺钉分布位置和定位销的位置。对泵体上进油口和出油口的结构，可采用局部剖视来表达。 另外，还可用局部视图表达出泵体上凸台的形状。 建议用A2图幅，1：1比例绘制。图3-4为齿轮泵装配图，可参考。 图3-3 齿轮泵装配图 2.齿轮泵装配图上应注的尺寸 装配图上应考虑注出以下五类尺寸： （1）性能规格尺寸 两轴线中心距 ±0.08进出口

9、螺孔尺寸 G（2）装配尺寸 齿轮轴与泵体、泵盖孔 H8/f7齿轮齿顶圆与泵体内腔 H8/f7齿轮轴与皮带轮孔 H7/k6（3）外形尺寸 长： 宽：两轴端距 高：通过计算或从图中量取 （4）安装尺寸 孔的定位尺寸：x和y 孔径4- （5）其它重要尺寸 如齿轮轴高度、进油口高度等。 3.齿轮泵装配图上的技术要求 （1）用垫片调整齿轮端面与泵盖的间隙，使其在0.10±0.15范围内； （2）装配后要求转动灵活，无异常响声； （3）各连接与密封处不应有漏油现象。八、齿轮泵的拆卸顺序 泵体和泵盖通过六个螺钉连接，拆下六个螺钉即可将泵盖取下，取下纸垫，可看到两个齿轮（连轴齿轮），此时从动齿轮就可

10、拿下。泵体上有两个圆柱销，用于泵体和泵盖的定位，它压入泵体销孔内，不必拆出。 主动齿轮左端安装了皮带轮，拆去圆头螺母和垫圈，取下皮带轮。然后再拆去填料压盖上的两个螺钉，取出压盖和填料，即可取出主动齿轮轴。九泵体和齿轮轴的测绘1.泵体的测绘 泵体是齿轮泵的主要零件，由它将齿轮轴、盖、密封结构等零件组装在一起，使它们具有正确的相互位置，从而达到所要求的运动关系和工作性能。 （1）泵体的结构特点 泵体的结构形状比较复杂，外壁有平面和不同直径的圆柱面等，内部有两个轴相互平行的孔，用于安装齿轮轴。泵体侧面有两个凸台，内有连接孔和螺孔，用于与其它零件连接。泵体与泵盖的结合面处，具有适当宽度的连接凸缘，用以

11、保证连接件的安装和改善密封条件。 为了保证装配时的相对位置，在泵体和泵盖上有两个定位销孔，这两个销孔是泵体和泵盖安装在一起加工的，因此应注明“配作”。 （2）泵体测绘的方法 应先画出泵体的零件草图，表达方案可参考装配图的表达，然后测量尺寸，填入草图中。 测量尺寸时应注意以下几个问题： <1>要分析确定尺寸基准 对泵体长度方向尺寸应以安装面为主要基准，结合面为辅助基准；宽度方向尺寸应以与主动齿轮轴配合孔的轴线为主要基准；高度方向尺寸与应以与主动齿轮轴配合孔的轴线为主要基准。 <2>测量的尺寸应圆整，泵体和泵盖结合面上的尺寸应一致。 <3>两轴系孔的中心距是齿轮

12、传动的重要参数，可根据齿轮的模数和齿数计算而得，其公差带代号为Js6。 <4>螺纹连接孔的测量 六个螺钉孔与销孔分布在左右两个圆弧上，应先测出螺孔轴线分布圆弧的半径。螺孔的其它尺寸以旋入的螺钉来确定，其深度为。 <5>安装孔的测量 安装底板上有四个通孔，应测出通孔直径及两个方向上的定位尺寸。 (3)泵体的技术要求 <1>为了保证两齿轮正确的啮合，泵体上两齿轮孔轴线应有平行度要求，它们对结合面应有垂直度要求。 <2>尺寸公差要求 有关部分见装配图尺寸标注内容。 <3>表面粗糙度要求 基准面为Ra1.6，其他各主要表面可选用Ra3.26.

13、3，其余选用Ra12.5，不加工表面为毛坯面。 <4>为了保证泵体加工表面的质量，各加工表面不能有气孔、砂眼等铸造缺陷。其毛坯表面应经喷砂处理。 (4)绘制零件图时应注意问题 <1>过渡线 非加工表面的交线多为过渡线，在图中应注意予以表达，并注意小圆弧的凹向。 <2>在尺寸标注中应注意基准的选择一个方向有一个主要基准，也可能有一个或几个辅助基准。 <3>铸造圆角 泵体为铸件，其铸造圆角R3在零件图上应表示出来。2.齿轮轴的测绘 (1)齿轮轴的结构特点 齿轮是齿轮泵的关键零件，它的质量直接关系到齿轮泵的传动质量和工作性能。齿轮的测绘主要是根据实物，

14、确定出原设计参数及制造时所必须的尺寸。如模数m、齿数z、齿顶圆直径等。 本课程为连轴齿轮，而轴的主要功用是支承轴上零件并传递运动和扭距，使轴系零件具有确定的位置。 轴的形状取决于轴系零件在轴上的定位或固定，轴在泵体中的定位，以及轴在加工和装配中的工艺要求。轴向尺寸主要取决于轴系零件的尺寸和性能尺寸，径向尺寸主要取决于轴的强度和刚度的要求。 (2)齿轮轴的测绘方法 分析轴上零件，轴在在泵体中的定位以及轴的结构特点，根据实物画出轴的零件草图。然后，测量尺寸填入草图。 测绘时应注意以下几个问题： <1>齿轮两端轴上的砂轮越程槽应用局部放大图表示，右端键槽用移出断面图表示。 <2>分析确定尺寸基准 为了保证两齿轮的正确啮合，轴向尺寸应以齿轮端面为主要基准。对主动齿轮，根据结构和工艺的要求，轴两头的两个端面又为辅助基准；径向尺寸基准为其轴线。 <3>测量及确定尺寸 对于轴的测量，齿轮的测量具体方法可参照机械制图教材。测出的径向尺寸应与配合零件的有关尺寸相一致。 (3)齿轮轴的技术要求 根据轴的功用，应考虑在零件图上注出其技术要求。 <