齒輪泵研究現(xiàn)狀及適用范圍
齒輪泵是液壓傳動系統(tǒng)中常用的液壓元件,在結構上可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵2大類。外嚙合齒輪泵的優(yōu)點是結構簡單、尺寸小、重量輕、制造維護方便、廉、工作、自吸、對油液污染不敏感等。缺點是齒輪承受不平衡的徑向液壓力,軸承磨損嚴重,工作壓力的提高受到限制;流量脈動大,導致系統(tǒng)壓力脈動大,噪聲高。內(nèi)嚙合齒輪泵結構緊湊、尺寸小、重量輕,并且由于齒輪同向旋轉,相對滑動速度小、磨損輕微、使用壽命長、流量脈動遠比外嚙合齒輪泵小,因而壓力脈動和噪聲都比較小。內(nèi)嚙合齒輪泵允許使用較高的轉速,可獲得較高的容積效率。但是內(nèi)嚙合齒輪泵同樣存在著徑向液壓力不平衡的問題,限制了其工作壓力的進一步提高。另外,齒輪泵的排量不可調(diào)節(jié),在 程度上限制了其使用范圍。
1齒輪泵 現(xiàn)狀
由于齒輪泵在液壓傳動系統(tǒng)中應用廣泛,因此,吸引了大量學者對其進行 。目前,學者關于齒輪泵的 主要集中在以下方面:(1)齒輪參數(shù)及泵體結構的優(yōu)化設計;(2)齒輪泵間隙優(yōu)化及補償技術;(3)困油沖擊及卸荷措施;(4)齒輪泵流量品質(zhì) ; (5)齒輪泵的噪聲控制技術; (6)輪齒表面涂覆技術; (7)齒輪泵的變量方法 ; (8)齒輪泵的壽命及其影響因素 ;(9)齒輪泵液壓力分析及其高壓化的途徑;(10)水介質(zhì)齒輪泵基礎理論 。
提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個發(fā)展方向,而提高工作壓力所帶來的問題是:1)軸承壽命縮短;2)泵泄漏加劇,容積效率下降。產(chǎn)生這2個問題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向液壓力,并且工作壓力越高,徑向液壓力越大。
目前,學者針對以上2個問題所進行的 是:1)對齒輪泵的徑向間隙進行補償;2)減小齒輪泵的徑向液壓力,如優(yōu)化齒輪參數(shù)、縮小排液口尺寸等;(3)提高軸承承載能力,如采用復合材料滑動軸承代替滾針軸承等。但這些措施都沒從根本上解決問題。
2齒輪泵 進展
2.1外嚙合齒輪泵
外嚙合齒輪泵是應用較廣泛的一種齒輪泵(稱為普通齒輪泵),其設計及生產(chǎn)技術水平也較成熟。多采用三片式結構、浮動軸套軸向間隙自動補償措施、鋁合金殼體徑向“掃膛”工藝,并采用平衡槽以減小齒輪(軸承)的徑向不平衡力。目前,這種齒輪泵的額定壓力可達 25 M Pa。但是,由于這種齒輪泵的齒數(shù)較少,導致其流量脈動較大。
2.2衛(wèi)星齒輪泵
為了減小普通齒輪泵的流量脈動,作者研制了一種衛(wèi)星齒輪泵(或稱多齒輪泵,復合齒輪泵)。衛(wèi)星齒輪泵的結構原理,在殼體中安裝1個 輪,在 輪的周圍均勻布置3個衛(wèi)星輪。殼體的前部安裝1個前端蓋,其上布置有進液口,殼體的后部安裝1個后端蓋,其上布置有出液口。 輪由2個 輪軸套支承,每個衛(wèi)星輪分別由2個衛(wèi)星輪軸套支承。