齒輪泵的流量計算

　　齒輪泵的排量V相當(dāng)于一對齒輪所有齒谷容積之和,假如齒谷容積大致等于輪齒的體積,那么齒輪泵的排量等于一個齒輪的齒谷容積和輪齒容積體積的總和,即相當(dāng)于以有效齒高(h=2m)和齒寬構(gòu)成的平面所掃過的環(huán)形體積,即：

　　(3-10)

　　式中：D為齒輪分度圓直徑，D=mz(cm);h為有效齒高,h=2m(cm);B為齒輪寬(cm);m為齒輪模數(shù)(cm);z為齒數(shù)。

　　實際上齒谷的容積要比輪齒的體積稍大,故上式中的π常以3.33代替,則式(3-10)可寫成：

　　(3-11)

　　齒輪泵的流量q(1/min)為：

　　(3-12)

　　式中：n為齒輪泵轉(zhuǎn)速(rpm);ηv為齒輪泵的容積效率。

　　實際上齒輪泵的輸油量是有脈動的,故式(3-12)所表示的是泵的平均輸油量。

　　從上面公式可以看出流量和幾個主要參數(shù)的關(guān)系為:

　　(1)輸油量與齒輪模數(shù)m的平方成正比。

　　(2)在泵的體積一定時,齒數(shù)少，模數(shù)就大,故輸油量增加,但流量脈動大;齒數(shù)增加時，模數(shù)就小,輸油量減少,流量脈動也小。用于機床上的低壓齒輪泵,取z=13～19,而中高壓齒輪泵,取z=6～14,齒數(shù)z<14時,要進行修正。

　　(3)輸油量和齒寬B、轉(zhuǎn)速n成正比。一般齒寬B=(6～10)m;轉(zhuǎn)速n為750r/min：1000 r/min、1500r/min,轉(zhuǎn)速過高，會造成吸油不足,轉(zhuǎn)速過低，泵也不能正常工作。一般齒輪的最大圓周速度不應(yīng)大于5～6m/s。

　　高壓齒輪泵的特點

　　上述齒輪泵由于泄漏大(主要是端面泄漏,約占總泄漏量的70%～80%),且存在徑向不平衡力,故壓力不易提高。高壓齒輪泵主要是針對上述問題采取了一些措施,如盡量減小徑向不平衡力和提高軸與軸承的剛度;對泄漏量最大處的端面間隙,采用了自動補償裝置等。下面對端面間隙的補償裝置作簡單介紹。

　　1.浮動軸套式圖3-8(a)是浮動軸套式的間隙補償裝置。它利用泵的出口壓力油,引入齒輪軸上的浮動軸套1的外側(cè)A腔,在液體壓力作用下,使軸套緊貼齒輪3的側(cè)面,因而可以消除間隙并可補償齒輪側(cè)面和軸套間的磨損量。在泵起動時,靠彈簧4來產(chǎn)生預(yù)緊力,

　　保證了軸向間隙的密封。
 

　　圖3-8

　　2.浮動側(cè)板式浮動側(cè)板式補償裝置的工作原理與浮動軸套式基本相似,它也是利用泵的出口壓力油引到浮動側(cè)板1的背面〔見圖3-8(b)〕,使之緊貼于齒輪2的端面來補償間隙。起動時,浮動側(cè)板靠密封圈來產(chǎn)生預(yù)緊力。

　　3.撓性側(cè)板式圖3-8(c)是撓性側(cè)板式間隙補償裝置,它是利用泵的出口壓力油引到側(cè)板的背面后,靠側(cè)板自身的變形來補償端面間隙的,側(cè)板的厚度較薄,內(nèi)側(cè)面要耐磨(如燒結(jié)有0.5～0.7mm的磷青銅),這種結(jié)構(gòu)采取一定措施后,易使側(cè)板外側(cè)面的壓力分布大體上和齒輪側(cè)面的壓力分布相適應(yīng)。
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