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齒輪泵困油現象的分析及維護使用注意要點

發布時間:2018-07-28
困油現象是齒輪泵普遍存在的問題之一,也是反映齒輪泵運行特性的重要點之一。困油現象的...

困油現象是齒輪泵普遍存在的問題之一,也是反映齒輪泵運行特性的重要點之一。困油現象的存在嚴重制約了齒輪泵的發展及應用。為了使一對齒輪能夠連續地傳動,必須保證前一對輪齒尚未脫離嚙合時,后一對輪齒就必須及時進入嚙合。從理論上講,保證齒輪副的連續傳動,但是由于齒輪的加工、安裝有誤差,并且齒輪在實際傳動中產生磨損,影響重合度,所以為了確保齒輪傳動的連續,應使計算所得的重合度值:必須大于1。

直齒齒輪副嚙合重合度二大于1時,則有可能同時有兩對輪齒參與嚙合,即在輪齒轉動過程中,前一對嚙合輪齒尚未退出嚙合時,后一對輪齒已經進入嚙合。由于直齒齒輪輪齒沿整個齒寬方向進入嚙合、退出嚙合,從而在兩對齒輪之間形成一個既不與吸油腔相通也不與排油腔相通的密閉容積,隨著齒輪的轉動,封在困油區油液體積的大小發生變化。當前一對輪齒尚未脫離嚙合,而后一對輪齒進入嚙,此時容積逐漸減小,直至達到,密閉容積為   小,在這個過程中,被困的油液受到擠壓,使嚙合阻力突增,對軸和軸承產生沖擊載荷,并且產生振動和噪聲;隨著齒輪繼續旋轉,密閉容積又逐漸增大,直至達到,在這個過程中,密閉容積中產生真空現象,使溶于油液中的氣體分離出來,產生氣泡,帶來氣蝕、噪聲、振動、流量和壓力脈動等,這就是齒輪泵的困油現象。困油現象嚴重危害了齒輪泵的性能和壽命,為了減輕這種危害,在設計與制造泵時應盡量消除或避免。

對于直齒齒輪泵,消除困油的常用方法是在對應于上述過渡區的左右端蓋(或者側板、軸套、軸承座圈)開設卸荷槽,卸荷槽的結構形式一般有以下三種

(1)單個卸荷槽(僅吸油腔有或者僅排油腔有)。

(2)相對兩嚙合齒輪中心連線呈對稱布置的雙卸荷槽;

(3)相對兩嚙合齒輪中心連線呈不對稱布置的雙卸荷槽;

卸荷槽的結構形式有很多種,但是其基本原則是相同的,所開的卸荷槽必須滿足以下三個條件:

(1)當密閉容積處于   小位置時,卸荷槽應不與密閉容積相通,即卸荷槽不與吸、排油腔相通;

(2)當密閉容積由逐漸減小時,密閉容積應通過卸荷槽與排油腔相通;

(3)當密閉容積由   小逐漸增大時,密閉容積應通過卸荷槽與吸油腔相通。

總之,卸荷槽的作用就是使密閉容積內的液體在壓縮和擴張兩個階段分別與泵的排油腔和吸油腔相通,消除困油現象。但是卸荷槽的存在增加了制造的難度和成本,并且縮短了油液從排油腔流向吸油腔的距離,增大泄漏量,降低運行效率。

本文提出的弧齒齒輪泵是一種新型齒輪泵,由于其輪齒呈弧線布置,在齒輪主要參數相同的情況下其嚙合重合度大于直齒齒輪副,不產生軸向分力。由于弧齒齒輪泵與直齒齒輪泵嚙合機理不同,可以不采用加工卸荷槽的方法,而是選擇合適的幾何參數構造建弧齒齒輪泵,達到消除困油的目的。


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