齒輪泵原理及工作圖解A（課堂PPT）

1、華中科技大學(xué)1齒輪泵齒輪泵華中科技大學(xué)2n 齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可和內(nèi)嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所形成的表視為齒輪曲線作螺旋運(yùn)動(dòng)所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個(gè)無限薄面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個(gè)無限薄的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放的齒輪曲線的嚙合，因此將螺桿泵放在齒輪泵一起介紹。在齒輪泵一起介紹。華中科技大學(xué)3外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵n結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成n一對(duì)幾何參數(shù)完全相一對(duì)幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為同的齒輪，齒寬為B，齒數(shù)為

2、齒數(shù)為zn泵體泵體n前后蓋板前后蓋板n長短軸長短軸工作原理工作原理 （動(dòng)畫）（動(dòng)畫） 兩嚙合的輪齒將泵體、前兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進(jìn)容積分成兩部分，輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。經(jīng)吸油口吸油。華中科技大學(xué)4外嚙合齒輪泵的排量公式外嚙合齒輪泵的排量公式 n V = 2z m 2 B z 齒數(shù)，齒數(shù)，m 齒輪模數(shù)，齒輪模數(shù)，B 齒寬齒寬n齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，為增大泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，齒輪節(jié)圓直徑一定時(shí)，為增大

3、泵的排量，應(yīng)增大模數(shù)，減小齒數(shù)。減小齒數(shù)。n齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。齒輪泵的齒輪多為修正齒輪。 齒輪泵的瞬時(shí)理論流量是脈齒輪泵的瞬時(shí)理論流量是脈動(dòng)的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的動(dòng)的，這是齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要根源。為減少脈動(dòng)，可同主要根源。為減少脈動(dòng)，可同軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之軸安裝兩套齒輪，每套齒輪之間錯(cuò)開半個(gè)齒距，組成共壓油間錯(cuò)開半個(gè)齒距，組成共壓油口和吸油口的兩個(gè)分離的齒輪口和吸油口的兩個(gè)分離的齒輪泵。泵。華中科技大學(xué)5外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n泄漏與間隙補(bǔ)償措施泄漏與間隙補(bǔ)償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。泄漏和輪齒嚙合處泄漏

4、。端面泄漏占端面泄漏占8085。端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡端面間隙補(bǔ)償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增措施：在齒輪和蓋板之間增加一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸加一個(gè)補(bǔ)償零件，如浮動(dòng)軸套或浮動(dòng)側(cè)板，在浮動(dòng)零件套或浮動(dòng)側(cè)板，在浮動(dòng)零件的背面引入壓力油，讓作用的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面在背面的液壓力稍大于正面的液壓力，其差值由一層很的液壓力，其差值由一層很薄的油膜承受。薄的油膜承受。華中科技大學(xué)6 液壓徑向力及平衡措施液壓徑向力及平衡措施齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓齒谷內(nèi)的油液由吸油區(qū)的低壓逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作逐步增壓到壓油區(qū)的高壓。作用在齒輪軸上液壓徑向力和輪用在齒輪軸上液壓徑

5、向力和輪齒嚙合力的合力齒嚙合力的合力 F = K p B De K為系數(shù)，對(duì)主動(dòng)齒輪為系數(shù)，對(duì)主動(dòng)齒輪K=0.75；對(duì)從動(dòng)齒輪對(duì)從動(dòng)齒輪K=0.85。 液壓徑向力的平衡措施之一：通過在液壓徑向力的平衡措施之一：通過在蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高蓋板上開設(shè)平衡槽，使它們分別與低、高壓腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的壓腔相通，產(chǎn)生一個(gè)與液壓徑向力平衡的作用。作用。 平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄平衡徑向力的措施都是以增加徑向泄漏為代價(jià)。漏為代價(jià)。華中科技大學(xué)7 困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象與卸荷措施困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因 齒輪重迭系數(shù)齒輪重迭系數(shù)1，在兩對(duì)輪，在兩對(duì)輪齒同時(shí)

6、嚙合時(shí)，它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均齒同時(shí)嚙合時(shí)，它們之間將形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)其大小發(fā)不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。生變化，先由大變小，后由小變大。困油現(xiàn)象描述困油現(xiàn)象描述華中科技大學(xué)8困油現(xiàn)象的危害困油現(xiàn)象的危害 閉死容積由大變小時(shí)油液受擠壓，閉死容積由大變小時(shí)油液受擠壓， 導(dǎo)導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時(shí)，會(huì)引起汽致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時(shí)，會(huì)引起汽蝕和噪聲。蝕和噪聲。n卸荷措施卸荷措施 在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽在前后蓋板或浮動(dòng)軸套上開卸荷槽n開設(shè)卸荷槽的原則開設(shè)卸

7、荷槽的原則 兩槽間距兩槽間距a為最小閉死容積，而使閉為最小閉死容積，而使閉死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與死容積由大變小時(shí)與壓油腔相通，閉死容積由小變大時(shí)與吸油腔相通。吸油腔相通。華中科技大學(xué)9內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵n工作原理工作原理 一對(duì)相互嚙合一對(duì)相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳合線分割成兩部分，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)軸帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉容積增大，為吸油腔；輪容積增大，為吸油腔；輪齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容齒進(jìn)入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓

8、油腔。積減小，為壓油腔。n特點(diǎn)特點(diǎn)n無困油現(xiàn)象無困油現(xiàn)象n流量脈動(dòng)小，噪聲低流量脈動(dòng)小，噪聲低 采取間隙補(bǔ)償措施后，泵采取間隙補(bǔ)償措施后，泵的額定壓力可達(dá)的額定壓力可達(dá)30 MPa。華中科技大學(xué)10螺桿泵螺桿泵n工作原理工作原理 相互嚙相互嚙合的螺桿與殼體之合的螺桿與殼體之間形成多個(gè)密閉容間形成多個(gè)密閉容積，每個(gè)密閉容積積，每個(gè)密閉容積為一級(jí)。當(dāng)傳動(dòng)軸為一級(jí)。當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)主螺桿順時(shí)針帶動(dòng)主螺桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉旋轉(zhuǎn)時(shí)，左端密閉容積逐漸形成，容容積逐漸形成，容積增大為吸油腔；積增大為吸油腔；右端密閉容積逐漸右端密閉容積逐漸消失，容積減小為消失，容積減小為壓油腔。壓油腔。n特點(diǎn)特點(diǎn) 流量均勻，流量均勻，噪聲低；自吸性能噪聲低；自吸性能好。好。華中科技大學(xué)11選擇液壓泵的原則選擇液壓泵的原則n是否要求變量是否要求變量 徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。是變量泵。n工作壓力工作壓力 柱塞泵壓力柱塞泵壓力31.5MPa；葉片泵壓力；葉片泵壓力6.3MPa，高壓化以后可達(dá)高壓化以后可達(dá)16MPa；齒輪泵壓力；齒輪泵壓力2.5MPa，高壓化，高壓化以后可達(dá)以后可達(dá)21MPa。n工作環(huán)境工作環(huán)境 齒輪泵的抗污染能力最好。齒輪泵的抗污染能力最好。n噪聲指標(biāo)噪聲指標(biāo) 低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺