力士樂液壓泵——齒輪泵的困油現象和徑向力

齒輪泵的嚙合過程中，同時嚙合的齒輪對數應該多于一對，即重疊系數ε應大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齒間的油液就被困在兩對同時嚙合的輪齒所形成的一個封閉空間內，這個空間的容積又將隨著齒輪的轉動而變化。這就是齒輪泵的困油現象

　　若整個嚙合過程中有某段時間嚙合的齒輪對數少于1對，即ε＜1時，油泵的輸油率就很不均勻，出現時而壓送油，時而不壓送油，瞬時流量的差值可達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。

　　困油現象危害：軸承負荷增大、功率損失增加、油液發熱、引起噪音和振動、影響油泵的工作性能、平穩性和壽命。

　　說明：封閉空間的容積是動態變化的，由大變小再由小變大。變小時：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行擠出（這個壓力比油泵的工作壓力高很多，甚至可達幾百個大氣壓），使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。變大時，產生局部真空，空氣析出，發生汽化，引起汽蝕。

　　解決方法（消除、減輕的基點是泄壓）：

　?、傩拚X形使封閉空間的容積變化減到最小，該法應用較少。

　?、谛箟嚎追?在從動齒輪的齒頂到齒根鉆徑向通孔，在從動齒輪軸上銑出兩條溝槽（加工復雜）。

　?、坌箟翰郏ㄐ逗刹郏┓?在泵兩側蓋的內側，沿輪齒節圓的公切線方向，開出四個長方形的凹槽（在每個側蓋的進排油方向各開一個）。凹槽的距離，必須大于一個輪齒齒間的厚度，以免使吸排腔直接溝通。

　　泄壓槽法分為

　　對稱泄壓槽法：泵能正反轉，能大大減輕困油現象，但不完善；

　　非對稱泄壓槽法：即向吸入側方向移過一個適當距離，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。

　　消減困油現象應用最多最廣是泄壓槽法

　　徑向力產生原因

　?、僮饔迷邶X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降低，有壓差存在而產生的徑向力；

　?、邶X頂與泵體內表面有徑向間隙；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生的徑向力。

　　油泵工作壓力越高，徑向力越大。主動齒輪上所受的徑向力的合力F1：較小。從動齒輪上所受的徑向力的合力F2：較大，F2＞F1。因為齒輪的嚙合點是不斷變化的，故其力的大小、方向均顯周期性變化。

　　徑向力的危害

　　振動、噪音，導致軸承早期損壞，影響使用壽命。

　　減少徑向力的措施：

　　1、減小壓油口尺寸。使壓油腔作用在齒輪上的面積減小到1——2個齒輪的范圍。

　　2、開液壓平衡槽。在吸油口到壓油口過渡區內的端蓋或軸承上開兩個液壓平衡槽，使壓油口、吸油口分別與離吸油口、壓油口較近的平衡槽相通，這樣徑向力會得到一定的平衡。

　　3、擴大高壓區。將壓油腔擴大到接近吸油腔一側，只保持最后一兩個齒頂與殼體之間的間隙較小，將其他部分齒頂的間隙放大。使得在很大的頂隙區域內的壓力都等于出口壓力，最終達到對稱區域的徑向力得到平衡，減小了作用在軸承上的徑向力的目的。

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力士樂液壓泵——齒輪泵的困油現象和徑向力

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