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齒輪泵的困油現(xiàn)象和徑向力
發(fā)布時(shí)間：2018-01-20 00:00:00 瀏覽次數(shù)：3583
齒輪泵的嚙合過程中，同時(shí)嚙合的齒輪對(duì)數(shù)應(yīng)該多于一對(duì)，即重疊系數(shù)ε應(yīng)大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齒間的油液就被困在兩對(duì)同時(shí)嚙合的輪齒所形成的一個(gè)封閉空間內(nèi)，這個(gè)空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象
若整個(gè)嚙合過程中有某段時(shí)間嚙合的齒輪對(duì)數(shù)少于1對(duì)，即ε＜1時(shí)，油泵的輸油率就很不均勻，出現(xiàn)時(shí)而壓送油，時(shí)而不壓送油，瞬時(shí)流量的差值可達(dá)30％，齒輪泵不能正常工作。ε=1的情況也不能保證齒輪泵正常工作。困油現(xiàn)象危害：軸承負(fù)荷增大、功率損失增加、油液發(fā)熱、引起噪音和振動(dòng)、影響油泵的工作性能、平穩(wěn)性和壽命。
說明：封閉空間的容積是動(dòng)態(tài)變化的，由大變小再由小變大。變小時(shí)：油液不可壓縮，油液被擠壓，壓力升高，就從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出（這個(gè)壓力比油泵的工作壓力高很多，甚至可達(dá)幾百個(gè)大氣壓），使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。變大時(shí)，產(chǎn)生局部真空，空氣析出，發(fā)生汽化，引起汽蝕。解決方法（消除、減輕的基點(diǎn)是泄壓）：
①修正齒形 使封閉空間的容積變化減到最小，該法應(yīng)用較少。
②泄壓孔法 在從動(dòng)齒輪的齒頂?shù)烬X根鉆徑向通孔，在從動(dòng)齒輪軸上銑出兩條溝槽（加工復(fù)雜）。
③泄壓槽（卸荷槽）法 在泵兩側(cè)蓋的內(nèi)側(cè)，沿輪齒節(jié)圓的公切線方向，開出四個(gè)長(zhǎng)方形的凹槽（在每個(gè)側(cè)蓋的進(jìn)排油方向各開一個(gè)）。凹槽的距離，必須大于一個(gè)輪齒齒間的厚度，以免使吸排腔直接溝通。
泄壓槽法分為
對(duì)稱泄壓槽法：泵能正反轉(zhuǎn)，能大大減輕困油現(xiàn)象，但不完善；
非對(duì)稱泄壓槽法：即向吸入側(cè)方向移過一個(gè)適當(dāng)距離，該法能多回收一部分高壓液體，噪音顯著下降，但泵不允許反轉(zhuǎn)。消減困油現(xiàn)象應(yīng)用最多最廣是泄壓槽法
徑向力產(chǎn)生原因
①作用在齒輪外圓上的壓力分布是不相同的，從壓油腔到吸油腔油液的壓力分布是逐步分級(jí)降低，有壓差存在而產(chǎn)生的徑向力；
②齒頂與泵體內(nèi)表面有徑向間隙；油液的不均勻力的合力作用在泵軸上，使軸承受到單向壓力而產(chǎn)生的徑向力。
油泵工作壓力越高，徑向力越大。主動(dòng)齒輪上所受的徑向力的合力F1：較小。從動(dòng)齒輪上所受的徑向力的合力F2：較大，F(xiàn)2＞F1。因?yàn)辇X輪的嚙合點(diǎn)是不斷變化的，故其力的大小、方向均顯周期性變化。
若整個(gè)嚙合過程中有某段時(shí)間嚙合的齒輪對(duì)數(shù)少于1對(duì)，即ε＜1時(shí)，油泵的輸油率就很不均勻，出現(xiàn)時(shí)而壓送油，時(shí)而不壓送油，瞬時(shí)流量的差值可達(dá)30％，齒輪泵不能正常工作。ε=1的情況也不能保證齒輪泵正常工作。困油現(xiàn)象危害：軸承負(fù)荷增大、功率損失增加、油液發(fā)熱、引起噪音和振動(dòng)、影響油泵的工作性能、平穩(wěn)性和壽命。
說明：封閉空間的容積是動(dòng)態(tài)變化的，由大變小再由小變大。變小時(shí)：油液不可壓縮，油液被擠壓，壓力升高，就從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出（這個(gè)壓力比油泵的工作壓力高很多，甚至可達(dá)幾百個(gè)大氣壓），使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。變大時(shí)，產(chǎn)生局部真空，空氣析出，發(fā)生汽化，引起汽蝕。解決方法（消除、減輕的基點(diǎn)是泄壓）：
①修正齒形 使封閉空間的容積變化減到最小，該法應(yīng)用較少。
②泄壓孔法 在從動(dòng)齒輪的齒頂?shù)烬X根鉆徑向通孔，在從動(dòng)齒輪軸上銑出兩條溝槽（加工復(fù)雜）。
③泄壓槽（卸荷槽）法 在泵兩側(cè)蓋的內(nèi)側(cè)，沿輪齒節(jié)圓的公切線方向，開出四個(gè)長(zhǎng)方形的凹槽（在每個(gè)側(cè)蓋的進(jìn)排油方向各開一個(gè)）。凹槽的距離，必須大于一個(gè)輪齒齒間的厚度，以免使吸排腔直接溝通。
泄壓槽法分為
對(duì)稱泄壓槽法：泵能正反轉(zhuǎn)，能大大減輕困油現(xiàn)象，但不完善；
非對(duì)稱泄壓槽法：即向吸入側(cè)方向移過一個(gè)適當(dāng)距離，該法能多回收一部分高壓液體，噪音顯著下降，但泵不允許反轉(zhuǎn)。消減困油現(xiàn)象應(yīng)用最多最廣是泄壓槽法
徑向力產(chǎn)生原因
①作用在齒輪外圓上的壓力分布是不相同的，從壓油腔到吸油腔油液的壓力分布是逐步分級(jí)降低，有壓差存在而產(chǎn)生的徑向力；
②齒頂與泵體內(nèi)表面有徑向間隙；油液的不均勻力的合力作用在泵軸上，使軸承受到單向壓力而產(chǎn)生的徑向力。
油泵工作壓力越高，徑向力越大。主動(dòng)齒輪上所受的徑向力的合力F1：較小。從動(dòng)齒輪上所受的徑向力的合力F2：較大，F(xiàn)2＞F1。因?yàn)辇X輪的嚙合點(diǎn)是不斷變化的，故其力的大小、方向均顯周期性變化。
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