齿轮泵的研究现状与优化设计

发布时间:2017-01-28  发布者:星河泵业

利用喷合齿轮与菜虹之间所形成的容积变化来输送流体或起增压作用的回转菜为齿轮泵。齿轮录的一对齿轮、壳体、传动轴以及前后端盖组成两个密闭的空间,当齿轮往复回转时,吸入腔的空间体积自小而大,形成了真空,将液体吸入,排出腔的体积自大变小,从而将液体压入到排液管中去。吸入腔与排出腔是由一对哨合齿轮的哨合线来分隔开。齿轮泵的出口的压力大小由出口处的阻力大小所决定。

齿轮泵依哨合方式的差异分为外咱合齿轮泵和内喃合齿轮泵。外齿轮泵拥有结构简单、易保养、加工成本小、稳定性强、对污染不敏感等诸多特点,但外啮合齿轮菜同时具有泄露量大、径向液压力不平衡、流量脉动大、轴承易磨损、噪声高等缺点。相对于外哨合齿轮泵,内哨合齿轮泉是旋转方向为同向,因此相对滑动速度低、磨损小,从而增加了使用寿命,其流量脉动及工作时所产生的噪声也远小于外哨合齿轮果。因此,内哺合齿轮泵可以实现高速旋转,从而可以达到较高的容积效率。以齿廓曲线的差异来区分,齿轮泵可分为渐开线齿轮泵与摆线齿轮泵等。外啮合齿轮泉的转子齿廓通常采用渐开线;而内哨合齿轮菜除了使用渐开线齿廓之外,摆线和圆弧齿廓也经常被使用。

依照齿形差异,齿轮泵可分为直齿、斜齿、人字齿轮和圆弧齿面录等。斜齿、圆弧齿、人字齿同直齿齿轮相比具有的哨合性能,因此所对应的泵也具有的性能。

齿轮泵广泛地应用于各种传动装置和液压设备上。当前,国内学者主要都集中在以下几个方面对齿轮泵展开研究:

基本参数的优化设计

齿轮泵的流量特性与哨合特性一般是由其基本参数确定的,因此基本参数选择的合理与否就显得至关重要。在对齿轮泵基本参数的优化中,一般是根据实际情况建立优化设计模型,再求解模型,终获得参数的优配置;困油冲击和卸荷问题齿轮泵困油现象的存在对整个液压系统具有的危害,具体为,产生噪音和振动、使轴承受到很大的径向力、功率损失增加、容积效率降低。一般可通过设计卸载槽的方式来处理这个问题。

流量特性研究

流量脉动、容积效率、噪声是对齿轮泵性能进行评判的主要指标,三者之间互相联系,密不可分。齿轮泵压力脉动是由流量脉动所引起的,而压力脉动又是造成齿轮泉流体噪声产生的重要原因,在考虑降低噪声和减小脉动的同时,也应当综合考虑容积效率,防止其降低。因此,要完成一款性能符合要求的齿轮菜,就综合考虑这三个因素。对渐幵线齿轮流量特性的研宄目前己经较为完善,其排量、流量脉动等性能指标的理论计算公式都己经形成,文献对于如何降低齿轮泵的流量脉动也提出了很多方法,如从优化齿轮泵参数入手、采用复合齿轮泵等。

齿轮泵噪声技术控制

齿轮泵的振动和噪声大的问题,直接阻碍了液压技术向高速,高压方向的发展,因此,齿轮泵的减振与降噪逐渐成为了研宄的热点。齿轮泵的噪声主要是由流量脉动与哨合冲击所引起的,流量脉动和哨合冲击度越大,噪声就会越大。因此,降低流量脉动和喷合冲击是齿轮菜降噪的主要方法。

齿轮泵寿命研宄

齿轮泵的使用寿命主要受到啮合所产生的径向不平衡液压力所影响。相关文献提出了利用轴承来减小径向液压力以增长齿轮的寿命的方法。

新型齿廓曲线研究

随着数控加工技术、计算机辅助设计技术的发展,复杂的齿廓曲线的建模及加工也变得的简单。因此,对复杂的齿廓如摆线齿廓、外圆弧及其包络线齿廓、直线共辄齿廓的研究也越来越广泛。传统的渐开线齿廓由于本身所存在的一些劣势,将渐渐地在一些关键的被这些新型的齿廓所取代。

复合齿轮泵的研宄

复合齿轮泵是将齿轮哨合与轮系原理相结合而产生的一种液压动力元件,其自身拥有体积小、排量大、、齿轮哨合力可相互抵消,流量脉动低等优点,因此越来越受到广泛的关注与研究。

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