【正文】 水的想法最早出現(xiàn)在列奧納多 20 世紀(jì)初，人們解決了轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑和密封等問(wèn)題，并采用高速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，適合較高壓力、中小流量和各種粘性液體的回轉(zhuǎn)泵才得到迅速發(fā)展。 回轉(zhuǎn)泵的出現(xiàn)與工業(yè)上對(duì)液體輸送的要求日益多樣化有關(guān)。然而隨著需水量的劇增，從 20世紀(jì) 20 年代起，低速的、流量受到很大限制的活塞泵逐漸被高速的離心泵和回轉(zhuǎn)泵所代替。 1840～ 1850 年，美國(guó)沃辛頓發(fā)明泵缸和蒸汽缸對(duì)置的蒸汽直接作用的活塞泵，標(biāo)志著現(xiàn)代活塞泵的形成。比較著名的還有公元前三世紀(jì)， 阿基米德 發(fā)明的螺旋桿，可以平穩(wěn)連續(xù)地將水提 至幾米高處，其原理仍為現(xiàn)代螺桿泵所利用。 水的提升對(duì)于人類(lèi)生活和生產(chǎn)都十分重要。它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加。盡而泵被列為通用機(jī)械，它是發(fā)展現(xiàn)代化工業(yè) 、農(nóng)業(yè)、國(guó)防技術(shù)必不可少的機(jī)器之一。其工作壓可以從常壓一直升高到 l000個(gè)大氣壓以上 ， 隨著離心泵的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)日益完善，揚(yáng)程直接迭選 3000米以上的高度易如舉手之勞 ， 輸送液體的溫度變化范圍更大，可輸?shù)偷?200℃以下的液態(tài)氧、氫等低溫液體 ,亦可輸高達(dá) 800℃以上的液態(tài)金屬和液體，泵輸進(jìn)液體介質(zhì)種類(lèi)很多，再把泵僅作抽水的工具來(lái)理解 ,顯然已很不全面。目前 ,我國(guó)制造的水泵最大直徑 6米 ,足可吞進(jìn)一條大船 ,每小時(shí)的工作量可達(dá) 35萬(wàn)立方米 ， 大有使河水倒流之勢(shì)。齒輪泵的研究與三維造型設(shè)計(jì) 第一章 概述 上至翱翔藍(lán)天的飛 機(jī)和直沖云霄的人造衛(wèi)星、宇宙飛船下到地下的鉆井、礦藏的開(kāi)采；從 地 上 奔馳的火車(chē)、坦克 ,到海上航行的艦船和海底的潛艇 。從茫茫田野作物的灌溉，到城市生活和生產(chǎn)中的給排水 ,乃至科學(xué)實(shí)驗(yàn) ,凡是要讓液體 (甚至固體 )流動(dòng)的地方，就有泵在工作。而最小微型泵的流量還不如常用注射劑，每小時(shí)只有幾十毫升以下，真是大得洶涌澎湃，小似一點(diǎn)一滴。當(dāng)今的泵既可以輸送常溫清水，也可以輸送油液、酸堿液、乳化液和易燃易爆有毒的液體，并已發(fā)展到輸送帶有直徑可以大至幾百毫米的煤、礦石、魚(yú)、甜菜等固體顆 粒 的渣體 ,不產(chǎn)生堵塞 ,不破壞其本來(lái)形狀。 泵的發(fā)展歷史 泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。泵主要用來(lái)輸送 的 液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。古代就已有各種提水器具，例如埃及的鏈泵 (公元前 17世紀(jì) )，中國(guó)的桔槔 (公元前 17 世紀(jì) )、轆轤 (公元前 11 世紀(jì) )和水車(chē) (公元 1 世紀(jì) )。 公元前 200年左右，古希臘工匠克特西比烏斯發(fā)明的滅火泵是一種最原始的活塞泵，已具備典型活塞泵的主要元件，但活塞泵只是在出現(xiàn)了蒸汽機(jī)之后才得到迅速發(fā)展。 19 世紀(jì)是活塞泵發(fā)展的高潮時(shí)期，當(dāng)時(shí)已用于水壓機(jī)等多種機(jī)械中。但是在高壓小流量領(lǐng)域往復(fù)泵仍占有主要地位，尤其 是隔膜泵、柱塞泵獨(dú)具優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用日益增多。早在 1588 年就有了關(guān)于四葉片滑片泵的記載，以后陸續(xù)出現(xiàn)了其他各種回轉(zhuǎn)泵，但直到 19 世紀(jì)回轉(zhuǎn)泵仍存在泄漏大、磨損大和效率低等缺點(diǎn)?；剞D(zhuǎn)泵的類(lèi)型和適宜輸送的液體種類(lèi)之多為其他各類(lèi)泵所不及。 達(dá)芬奇所作的草圖中。但更接近于現(xiàn)代離心泵的，則是 1818年在美國(guó)出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開(kāi)式雙吸葉輪和蝸殼的所謂馬薩諸塞泵。 盡管早在 1754 年，瑞士數(shù)學(xué)家 歐拉 就提出了葉輪式水力機(jī)械的基本方式奠定了離心泵設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，但直到 19 世紀(jì)末，高速電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使離心泵獲得理想動(dòng)力源之后，它的優(yōu)越性才得以充分發(fā)揮。 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，體積小，重量輕，且有自吸能力強(qiáng)、對(duì)油液污染不敏感等特性，因而應(yīng)用較為廣泛。齒輪泵的主要缺點(diǎn)是徑向液壓力不平衡，軸承壽命短；流量脈動(dòng)大，噪聲高。國(guó)內(nèi)外有關(guān)齒輪泵的研究主要集中在以下幾個(gè)方面。困油沖擊與齒輪嚙合的重疊系數(shù)及卸荷是否完全等有很大關(guān)系 (包括卸荷槽的位置、形狀及面積等 )； (4)齒輪泵噪聲的控制技術(shù)； (5)降低齒輪泵的流量脈動(dòng)的方法，由于齒輪泵的流量脈動(dòng)較大，在一些要求較高的液壓系統(tǒng)中，很少采用齒輪泵。產(chǎn)生這兩個(gè)問(wèn)題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向液壓力，且工作壓力越高，徑向液壓力越大。 齒輪泵的發(fā)展趨勢(shì) 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)正向著快響應(yīng)、小體積、低噪聲的方向發(fā)展。齒輪泵的高壓化工作已取得較大進(jìn)展，但因受其本身結(jié)構(gòu)的限制，要想進(jìn)一步提高工作壓力是很困難的，必須研制出新結(jié)構(gòu)的齒輪泵。 (2)低流量脈動(dòng) 流量脈動(dòng)將引起壓力脈動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，這是與現(xiàn)代液壓系統(tǒng)的要求不符的。 (3)低噪聲 國(guó)外早就有“安靜”的液壓泵之說(shuō)。齒輪泵的噪聲主要由兩部分組成，一部分是齒輪嚙臺(tái)過(guò)程中所產(chǎn)生的機(jī)械噪聲，另一部分是困油沖擊所產(chǎn)生的液壓噪聲 前者與齒輪的加工和安裝精度有關(guān)，后者則主要取決于泵的卸荷是否徹底。在這方面．內(nèi)嚙合齒輪泵因具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)困油現(xiàn)象、噪聲低等特點(diǎn)，因此今后將會(huì)有較大發(fā)展。但普通齒輪泵排量的提高受到很多因素的限制。 (5)變排量齒輪泵的排量不可調(diào)節(jié)，限制了其使用范圍。有關(guān)齒輪泵變排量方面的專(zhuān)利已 有很多，但真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的很少。 泵的分類(lèi) 一、按泵作用于液體原理分類(lèi) 葉片式泵（動(dòng)力式泵） 由泵內(nèi)葉片在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力作用將液體連續(xù)的吸入并壓出。 容積式泵 (正排量泵） 包括往復(fù)式泵和容積式泵。前者排液過(guò)程是間歇的。常見(jiàn)回轉(zhuǎn)式泵有外嚙合齒輪泵、內(nèi)嚙合齒輪泵、螺桿 泵、回轉(zhuǎn)徑向柱塞泵、回轉(zhuǎn)軸向柱塞泵、滑片泵羅茨泵及液環(huán)泵等。如噴射泵、空氣升液器、水錘泵等。 二、按泵的用途分類(lèi) 按泵的用途可分為進(jìn)料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵、注入泵、排污泵、燃料油泵、潤(rùn)滑油泵和封液泵等。 其中液壓泵經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，因此要求更高的設(shè) 計(jì)工藝水平以及融現(xiàn)代化的最新技術(shù)才能達(dá)到更完美的階段。吸油腔由于輪齒脫開(kāi)而吸油，經(jīng)隔板后，油液進(jìn)入壓油腔，壓油腔由于輪 齒嚙合而排油 典型的內(nèi)嚙合齒輪泵主要有內(nèi)齒輪、外齒輪及隔板等組成 利用齒和齒圈形成的容積變化，完成泵的功能。不能變量 尺寸比外嚙合式略小，價(jià)格比外嚙合式略高，徑向載荷大 葉片泵 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。在軸對(duì)稱(chēng)位置上布置有兩組吸油口和排油口 徑向載荷小，噪聲較低流量脈動(dòng)小 柱塞泵 柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工作容積增大時(shí)吸油，工作容積減小時(shí)排油。由于存在缸體的傾斜力矩，制造精度要求較高，否則易損壞配流盤(pán) 螺桿泵 一根主動(dòng)螺桿與兩根從動(dòng)螺桿相互嚙合，三根螺桿的嚙合線把螺旋槽分割成若干個(gè)密封容積。 不能變量 無(wú)流量脈動(dòng) 徑向載荷較雙螺桿式小、尺寸大，質(zhì)量大 齒輪泵的結(jié)構(gòu)和原理 齒輪泵是液壓系統(tǒng)中廣泛采用的一種液壓泵，一般做成定量泵，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵，其中以外嚙合齒輪泵應(yīng)用最廣。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開(kāi)，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大氣壓力的作用下，經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔內(nèi)。在齒輪泵的工作過(guò)程中，只要兩齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，其吸、排油腔的位置也就確定不變。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義和目的 齒輪泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的液壓元件