【文章內(nèi)容簡介】 低，與國外同類產(chǎn)品相比，還有不小的差距。 第二章 齒輪泵簡介 齒輪泵的工作原理 外嚙合齒輪泵的工作原理圖如圖 21 所 示： 圖 21 齒輪泵工作原理圖 由圖可見，這種泵的殼體內(nèi)裝有一對外嚙合齒輪。由于齒輪端面與殼體 端蓋之間的縫隙很小，齒輪齒頂與殼體內(nèi)表面的間隙也很小，因此可以看成將齒輪泵殼體內(nèi)分隔成 左、右兩個密封容腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)的齒輪逐漸脫離嚙合，露出齒間。因此這 一側(cè)的密封容腔的體積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力的作用下經(jīng)泵的吸油 口進入這個腔體，因此這個容腔稱為吸油腔。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，每個齒間中的油液從右側(cè)被帶到 了左側(cè)。在左側(cè)的密封容腔中，輪齒逐 漸進入嚙合 ,使左側(cè)密封容腔的體積逐漸減小，把齒間的油 液從壓油口擠壓輸出的容腔稱為壓油腔。當(dāng)齒輪泵不斷地旋轉(zhuǎn)時，齒輪泵的吸、壓油口不斷地吸油 和壓油，實現(xiàn)了向液壓系統(tǒng)輸送油液的過程。在齒輪泵中，吸油區(qū)和壓油區(qū)由相互嚙合的輪齒和泵體分隔開來，因此沒有單獨的配油機構(gòu)。 齒輪泵是容積式回轉(zhuǎn)泵的一種，其工作原理是：齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪，齒輪（主動輪）固定在主動軸上，齒輪泵的軸一端伸出殼外由原動機驅(qū)動，齒輪泵的另一個齒輪（從動輪）裝在另一個軸上，齒輪泵的齒輪旋轉(zhuǎn)時，液體沿吸油管進入到吸入空間，沿上下殼壁被兩個 齒輪分別擠壓到排出空間匯合（齒與齒嚙合前），然后進入壓油管排出。 齒輪泵的主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、造價低。但與其他類型泵比較，有效率低、振動大、噪音大和易磨損的缺點。齒輪泵適合于輸送黏稠液體。 齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點 齒輪采用具有國際九十年人先進水平的新技術(shù) 雙圓弧正弦曲線齒型圓弧。它與漸開線齒輪相比，最突出的優(yōu)點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動，所以齒面無磨損、運轉(zhuǎn)平衡、無困液現(xiàn)象，噪聲低、壽命長、效率高。該泵擺脫傳統(tǒng)設(shè)計的束縛，使得齒輪泵在設(shè)計、生產(chǎn)和使用上進入了一個新的領(lǐng) 域。 泵設(shè)有差壓式安全閥作為超載保護，安全閥全回流壓力為泵額定排出壓力 倍。也可在允許排出壓力范圍內(nèi)根據(jù)實際需要另行調(diào)整。但是此安全閥不能作 減壓閥 長期工作，需要時可在管路上另行安裝。 該泵軸端密封設(shè)計為兩種形式，一種是機械密封，另一種是 填料密封 ，可根據(jù)具體使用情況和用戶要求確定。 困油現(xiàn)象及卸荷 困油現(xiàn)象 齒輪泵要平穩(wěn)工作，齒輪嚙合的重合度必須大于 1，于是總有兩對齒輪同時嚙合，并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個封閉的容腔開始隨著齒輪的轉(zhuǎn)動逐漸減小，以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會使被困油液受擠壓而產(chǎn)生很高的壓力，并且從縫隙中擠出，導(dǎo)致油液發(fā)熱，并致使機件受到額外的負載；而封閉腔容積的增大又造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。這些都將產(chǎn)生強烈的振動和噪聲，這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。 危害 徑向不平衡力很大時能使軸彎曲，齒頂 與殼體接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。 消除困油現(xiàn)象方法 消除困油的方法，通常是在兩側(cè)蓋板上開卸荷槽，使封閉腔容積減小時通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通，容積增大時通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。 第三章 齒輪泵總體設(shè)計 一、主要技術(shù)參數(shù) 根據(jù)任務(wù)要求，此型齒輪油泵的主要技術(shù)參數(shù)確定為： 理論排量： 125ml/r 額定壓力： 額定轉(zhuǎn)速 :552r/min 容積效率 :≥ 90% 二、設(shè)計計算的內(nèi)容 由于本設(shè)計所給的工作介質(zhì)的粘度為 220 smm/2 ，由表一進行插補可得此設(shè)計最大節(jié)圓線速度為 sm/ 。 節(jié)圓線速度 V： 601000V ???? nD? 式中 D— — 節(jié)圓直徑 （ mm） n— — 轉(zhuǎn)速 表 齒輪泵節(jié)圓極限速度和油的粘度關(guān)系 流量與排量關(guān)系式為： n00 PQ ? 0Q — — 流量 液體粘度? ?smm/2? 12 45 76 152 300 520 760 線速度 ? ?smu /max 5 4 3 0P — — 理論排量 （ ml/r） 齒數(shù) Z 的確定，應(yīng)根據(jù)液壓泵的設(shè)計要求從流量、壓力脈動、機械效率等各方面綜合考慮。從泵的流量方面來看，在齒輪分度圓不變的情況下，齒數(shù)越少，模數(shù)越大，泵的流量 就越大。從泵的性能看，齒數(shù)減少后，對改善困油及提高機械效率有利，但使泵的流量及壓力脈動增加。 目前齒輪泵的齒數(shù) Z 一般為 619。對于低壓齒輪泵，由于應(yīng)用在機床方面較多，要求流量脈動小，因此低壓齒輪泵齒數(shù) Z 一般為 1319。齒數(shù) 1417 的低壓齒輪泵，由于根切較小，一般不進行修正。 。齒輪泵的流量與齒寬成正比。增加齒寬可以相應(yīng)地增加流量。而齒輪與泵體及蓋板間的摩擦損失及容積損失的總和與齒寬并不成比例地增加，因此，齒寬較大時，液壓泵的總效率較高 .一般來說，齒寬與齒頂圓尺寸之比的選取范圍為 ～ ，即： ）（ ~ ?aD q1000ZB ? Da—— 齒頂圓尺寸 （ mm） 對于低壓齒輪泵來說，確定模數(shù)主要不是從強度方面著眼，而是從泵的流量、壓力脈動、噪聲以及結(jié)構(gòu)尺寸大小等方面。 通過對不同模數(shù)、不同齒數(shù)的齒輪油泵進行方案分析、比較結(jié)果，確定此型齒輪油泵的齒輪參數(shù)如下： （ 1）模數(shù) 3?m （ 2）齒數(shù) 14?Z （ 3）齒寬 42?b 因 為齒輪的齒數(shù)為 18，不會發(fā)生根切現(xiàn)象，所以在這里不考慮修正，以下關(guān)于齒輪參數(shù)的計算均按標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)經(jīng)行。 （ 4）理論中心距 mmmzDA f 721430 ????? （ 5）實際中心距 mmmzDAf 72??? （ 6）齒頂圓直徑 ? ? ? ? mmZmD e 4821432 ?????? （ 7）基圓直徑 jD mmmzD nj os143c os ?????? ? （ 8）基圓節(jié)距 o o s ?????? ??? nj mt （ 9）齒側(cè)間隙 nc ? ? ? ? ~~~ ???? mc n （ 10）嚙合角 ??20? （ 11）齒頂高 ????? mh （ 12）齒根高 ????? mh （ 13）全齒高 ???? mh （ 14）齒根圓直徑 iD ?????? hDD ei （ 15）徑向間隙 ??????? ie DDAmc （ 16） 齒頂壓力角 e? ???????? ????????? ??? os218 18a rc c osc os2a rc c osa rc c os neie Z ZRR ?? （ 17）分度圓弧齒厚 fs os2 os22 ??????? ??? nnf cms （ 18）齒厚 s ?? ms ? （ 19）齒輪嚙合的重疊系數(shù) ? ? ? ? ? a nt a n ???????? ππ ttZ e ??? （ 20）公法線跨齒數(shù) ??? ?Z （ 21）公法線長度（此處按側(cè)隙 0?nc 計算） ? ?? ???????? ???????? ????????ZznmL (22)油泵輸入功率 ( k w )1060 3?? ??? mnqpN ? ）（ 66 ?? ????? ? 式中： N 驅(qū)動功率 (kw) p 工作壓力 (MPa) q 理論 排量 (mL/r) n 轉(zhuǎn)速 (r/min) m? 機械效率，計算時可取 。 三、校核 此設(shè)計中齒輪材 料選為 40cr，調(diào)質(zhì)后表面淬火 AK 表示齒輪的工作環(huán)境（主要是振動情況）對其造成的影響，使用系數(shù) AK 的確定： 表 使用系數(shù) 原動機工作特性 工作機工作特性 均勻平穩(wěn) 輕微振動 中等振動 強烈振動 均勻平穩(wěn) 輕微振動 中等振動 強烈振動 液壓 裝置一般屬于輕微振動的機械系統(tǒng)所以按上表中可查得 AK 可取為。 齒輪精度此處取 7 表 各種機器所用齒輪傳動的精度等級范圍 系數(shù) VK 表示由于齒輪制造及裝配誤差造成的不定常傳動引起的動載荷或沖擊造成的影響。動載系數(shù)的實用值應(yīng)按實踐要求確定，考慮到以上確定的精度和輪齒速度，偏于安全考慮，此設(shè)計中 VK 取為 。 ?HK 是由于齒輪作不對稱配置而添加的系數(shù)，此設(shè)計齒輪對稱配置，故 ?HK 取 。 ，載荷應(yīng)分配在這兩對或多對齒上。但載荷的分配并不平均，因此引進齒間載荷分配系數(shù)?HK 以解決齒間載荷分配不均的問題。對直齒輪及修形齒輪，取 ?HK =1 數(shù) ???????? ????222