液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理

1、第一節(jié)第一節(jié) 液壓泵和液壓馬達(dá)概述液壓泵和液壓馬達(dá)概述一、液壓泵的工作原理及分類(lèi)一、液壓泵的工作原理及分類(lèi)1.1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，它將原動(dòng)機(jī)（電液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，它將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）輸入的機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）輸入的機(jī)械能（轉(zhuǎn)矩T T和角速度和角速度）轉(zhuǎn)換為液壓能（壓力轉(zhuǎn)換為液壓能（壓力p p、流量、流量q q）輸出，為液壓系統(tǒng)提）輸出，為液壓系統(tǒng)提供壓力油源。供壓力油源。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達(dá)都是容液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的，容積式液壓泵的工作原理如下圖示，積式的，容積式液壓泵的工作

2、原理如下圖示，1.1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 圖示為單柱塞泵的工作原圖示為單柱塞泵的工作原理，它由偏心輪理，它由偏心輪1 1、柱塞、柱塞2 2、柱、柱塞套（缸體）塞套（缸體）3 3、彈簧、彈簧4 4、單向、單向閥（吸油閥）閥（吸油閥）6 6和（排油閥）和（排油閥）7 7組成。組成。1.1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 柱塞柱塞2 2和柱塞套形成密閉和柱塞套形成密閉容腔容腔a a，在彈簧，在彈簧4 4的作用下與偏的作用下與偏心輪心輪1 1靠住。當(dāng)原動(dòng)機(jī)按如圖靠住。當(dāng)原動(dòng)機(jī)按如圖所示位置帶動(dòng)偏心輪所示位置帶動(dòng)偏心輪1 1作順時(shí)作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞針?lè)较蛐D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞2 2在

3、在彈簧力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，使彈簧力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，使容腔容腔a a增大，壓力較小，并形增大，壓力較小，并形成一定的真空度，油箱中油液成一定的真空度，油箱中油液在大氣壓的作用下，經(jīng)吸油閥在大氣壓的作用下，經(jīng)吸油閥6 6進(jìn)入密閉容腔進(jìn)入密閉容腔a a中（此過(guò)程排中（此過(guò)程排油閥關(guān)閉），這一過(guò)程為油閥關(guān)閉），這一過(guò)程為吸油吸油。1.1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 當(dāng)偏心輪的幾何中心轉(zhuǎn)到當(dāng)偏心輪的幾何中心轉(zhuǎn)到最右點(diǎn)時(shí)，吸油過(guò)程終止。偏最右點(diǎn)時(shí)，吸油過(guò)程終止。偏心輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使柱塞向左運(yùn)動(dòng)，心輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)使柱塞向左運(yùn)動(dòng)，密閉容器減小，油液壓力增大，密閉容器減小，油液壓力增大，經(jīng)排油閥排出，這一過(guò)程稱(chēng)

4、為經(jīng)排油閥排出，這一過(guò)程稱(chēng)為排油。當(dāng)偏心輪的幾何中心轉(zhuǎn)排油。當(dāng)偏心輪的幾何中心轉(zhuǎn)到最左點(diǎn)時(shí)排油過(guò)程終止。到最左點(diǎn)時(shí)排油過(guò)程終止。1.1.液壓泵的工作原理液壓泵的工作原理 偏心輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，柱塞左偏心輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)，柱塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓泵半個(gè)周期右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，液壓泵半個(gè)周期吸油，半個(gè)周期排油。在工作吸油，半個(gè)周期排油。在工作過(guò)程中，吸油閥和排油閥不會(huì)過(guò)程中，吸油閥和排油閥不會(huì)同時(shí)開(kāi)啟，由此可見(jiàn)，液壓泵同時(shí)開(kāi)啟，由此可見(jiàn)，液壓泵是靠密閉容腔的容積變化來(lái)進(jìn)是靠密閉容腔的容積變化來(lái)進(jìn)行工作的。稱(chēng)此類(lèi)液壓泵為容行工作的。稱(chēng)此類(lèi)液壓泵為容積式液壓泵，簡(jiǎn)稱(chēng)液壓泵。積式液壓泵，簡(jiǎn)稱(chēng)液壓泵。2.2.液壓泵的特點(diǎn)液壓泵

5、的特點(diǎn) (2)(2)必須具有配液裝置，當(dāng)密必須具有配液裝置，當(dāng)密閉工作容腔容積由小變大時(shí)，閉工作容腔容積由小變大時(shí)，配液裝置使密閉工作容腔只配液裝置使密閉工作容腔只與吸油腔相通；當(dāng)密閉工作與吸油腔相通；當(dāng)密閉工作容腔由大變小時(shí)，配液裝置容腔由大變小時(shí)，配液裝置使密閉工作容腔只與排油腔使密閉工作容腔只與排油腔相通。相通。 (1)(1)結(jié)構(gòu)上具有能實(shí)現(xiàn)周期性結(jié)構(gòu)上具有能實(shí)現(xiàn)周期性變化的密閉工作容腔變化的密閉工作容腔 2.2.液壓泵的特點(diǎn)液壓泵的特點(diǎn) (4)(4)油箱中的油液必須具有一油箱中的油液必須具有一定的壓力，以保證液壓泵工定的壓力，以保證液壓泵工作容積增大時(shí)能及時(shí)供油作容積增大時(shí)能及時(shí)供油

6、(3)(3)必須要有隔離封油裝置使必須要有隔離封油裝置使液壓泵的吸油腔與排油腔不液壓泵的吸油腔與排油腔不能相通能相通3.3.液壓泵的分類(lèi)及圖形符號(hào)液壓泵的分類(lèi)及圖形符號(hào) 液壓泵按其輸出流量是否可以調(diào)節(jié)分為定量泵液壓泵按其輸出流量是否可以調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵兩類(lèi)；按結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪式、葉片和變量泵兩類(lèi)；按結(jié)構(gòu)形式可以分為齒輪式、葉片式和柱塞式三種；按其一個(gè)工作周期密閉容積的變式和柱塞式三種；按其一個(gè)工作周期密閉容積的變化次數(shù)可以分為單作用泵、雙作用泵和多作用泵等?；螖?shù)可以分為單作用泵、雙作用泵和多作用泵等。液壓泵的一般圖形符號(hào)如下圖所示。液壓泵的一般圖形符號(hào)如下圖所示。 a a 單向定量

7、液壓泵單向定量液壓泵 b b 單向變量液壓泵單向變量液壓泵 c c 雙向定量液壓泵雙向定量液壓泵 d d 雙向變量液壓泵雙向變量液壓泵二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要工作參數(shù)二、液壓泵和液壓馬達(dá)的主要工作參數(shù)1.1.液壓泵的壓力液壓泵的壓力 液壓泵的主要性能參數(shù)有壓力、轉(zhuǎn)速、排量、流液壓泵的主要性能參數(shù)有壓力、轉(zhuǎn)速、排量、流量、功率和效率。量、功率和效率。a.a.吸油壓力吸油壓力 指液壓泵進(jìn)口處的壓力。自吸泵的吸油指液壓泵進(jìn)口處的壓力。自吸泵的吸油腔必須具有一定的真空度，一般齊吸油壓力低于大氣腔必須具有一定的真空度，一般齊吸油壓力低于大氣壓力。壓力。b.b.工作壓力工作壓力 液壓泵工作時(shí)的出口壓力，

8、其大小取決液壓泵工作時(shí)的出口壓力，其大小取決于負(fù)載。于負(fù)載。2.2.液壓泵的額定轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速液壓泵的額定轉(zhuǎn)速和工作轉(zhuǎn)速c.c.額定壓力額定壓力 泵在正常工作條件下，按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定泵在正常工作條件下，按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。超過(guò)此值就是過(guò)載。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。超過(guò)此值就是過(guò)載。a.a.額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 液壓泵在額定壓力下能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)液壓泵在額定壓力下能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速，單位為的最高轉(zhuǎn)速，單位為r/minr/minb.b.最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速 液壓泵在額定壓力下超過(guò)額定轉(zhuǎn)速允許液壓泵在額定壓力下超過(guò)額定轉(zhuǎn)速允許短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速，單位為短暫運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速，單位為r/minr/

9、min2.2.液壓泵的排量和流量液壓泵的排量和流量a.a.液壓泵的液壓泵的排量排量（用（用V V表示）是泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由其密封表示）是泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由其密封油腔幾何尺寸變化所算得的輸出液體的體積，也稱(chēng)作油腔幾何尺寸變化所算得的輸出液體的體積，也稱(chēng)作無(wú)泄漏情況下，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所輸出的液體體積。無(wú)泄漏情況下，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所輸出的液體體積。b.b.液壓泵的液壓泵的理論流量理論流量指泵在單位時(shí)間內(nèi)由其密封油腔指泵在單位時(shí)間內(nèi)由其密封油腔幾何尺寸變化計(jì)算而得出的輸出的液體體積，也稱(chēng)作幾何尺寸變化計(jì)算而得出的輸出的液體體積，也稱(chēng)作無(wú)泄漏情況下單位時(shí)間內(nèi)所能輸出的液體的體積。泵無(wú)泄漏情況下單位時(shí)間內(nèi)所能輸出的液體的

10、體積。泵的轉(zhuǎn)速為的轉(zhuǎn)速為n n，則泵的理論流量，則泵的理論流量q=nVq=nV2.2.液壓泵的排量和流量液壓泵的排量和流量c.c.泵的瞬時(shí)流量泵的瞬時(shí)流量q qshsh 每一瞬時(shí)的流量，稱(chēng)為泵的瞬時(shí)每一瞬時(shí)的流量，稱(chēng)為泵的瞬時(shí)流量，一般指泵的瞬時(shí)理論流量流量，一般指泵的瞬時(shí)理論流量d.d.實(shí)際流量實(shí)際流量q qp p 泵工作時(shí)單位時(shí)間實(shí)際排除液體的體積，泵工作時(shí)單位時(shí)間實(shí)際排除液體的體積，稱(chēng)為泵的實(shí)際流量，等于泵的理論流量稱(chēng)為泵的實(shí)際流量，等于泵的理論流量q qt t減去泄露、壓減去泄露、壓縮等損失的流量縮等損失的流量q qp p，即，即ptptppkqqqq13.3.功率和效率功率和效率 液

11、壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，輸出量時(shí)液體的壓力和流量；液壓馬達(dá)則剛好相反，輸入量量時(shí)液體的壓力和流量；液壓馬達(dá)則剛好相反，輸入量是液體的壓力和流量，輸出量時(shí)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。如果不考是液體的壓力和流量，輸出量時(shí)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。如果不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，及理論功率為液壓泵進(jìn)出口液壓差入功率，及理論功率為液壓泵進(jìn)出口液壓差p p與理論與理論流量的乘積，即流量的乘積，即nTTpVnpqPttti2 式中：式中：T Tt t液壓泵（馬達(dá)）的理論轉(zhuǎn)矩液壓泵（馬達(dá)）的理論轉(zhuǎn)矩

12、液壓泵（馬達(dá)）的角速度液壓泵（馬達(dá)）的角速度3.3.功率和效率功率和效率 實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有實(shí)際上，液壓泵和液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損失的，因此輸出功率小于輸入功率。兩者之間的差值損失的，因此輸出功率小于輸入功率。兩者之間的差值為功率損失，功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩為功率損失，功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分。部分。 容積損失是因泄露而造成的流量損失。對(duì)于液壓泵容積損失是因泄露而造成的流量損失。對(duì)于液壓泵來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泄露量增大，泵的實(shí)際輸出的來(lái)說(shuō)，輸出壓力增大時(shí)，泄露量增大，泵的實(shí)際輸出的流量流量q q減小。設(shè)泵的流量損失為減小。設(shè)泵的

13、流量損失為q q，則泵的容積損失可，則泵的容積損失可以用容積效率以用容積效率v v來(lái)表示，來(lái)表示，ttttVqqqqqqq13.3.功率和效率功率和效率 對(duì)于液壓馬達(dá)，輸入實(shí)際流量對(duì)于液壓馬達(dá)，輸入實(shí)際流量q q必然大于它的理論必然大于它的理論流量流量qtqt，即，即q=qq=qt t+ +q,q,它的容積效率為它的容積效率為 機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩的損失。對(duì)于液機(jī)械損失是指因摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩的損失。對(duì)于液壓泵來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩總是大于其理論轉(zhuǎn)矩，設(shè)轉(zhuǎn)矩壓泵來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)泵的轉(zhuǎn)矩總是大于其理論轉(zhuǎn)矩，設(shè)轉(zhuǎn)矩?fù)p失為損失為T(mén) T，則實(shí)際轉(zhuǎn)矩為理論轉(zhuǎn)矩與損失轉(zhuǎn)矩之和，則實(shí)際轉(zhuǎn)矩為理論轉(zhuǎn)矩與損失轉(zhuǎn)矩

14、之和，qqqqtV13.3.功率和效率功率和效率 用機(jī)械效率用機(jī)械效率m m來(lái)表征泵的機(jī)械損失，有來(lái)表征泵的機(jī)械損失，有 對(duì)于液壓馬達(dá)，實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，其機(jī)對(duì)于液壓馬達(dá)，實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩小于理論轉(zhuǎn)矩，其機(jī)械效率為械效率為ttttmTTTTTTT11ttttmTTTTTTT13.3.功率和效率功率和效率 液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率是輸出功率與輸入功是輸出功率與輸入功率之比，根據(jù)前面的公式可以得到率之比，根據(jù)前面的公式可以得到 即液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率都等于各自的容積效即液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率都等于各自的容積效率與機(jī)械效率的乘積。液壓泵的效率與泵的泄露和摩擦率與機(jī)械

15、效率的乘積。液壓泵的效率與泵的泄露和摩擦損失有關(guān)。損失有關(guān)。Vm第二節(jié)第二節(jié) 齒輪泵齒輪泵 齒輪泵按結(jié)構(gòu)形式可以分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，齒輪泵按結(jié)構(gòu)形式可以分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，內(nèi)嚙合齒輪泵應(yīng)用較少，所以本節(jié)主要介紹外嚙合齒輪內(nèi)嚙合齒輪泵應(yīng)用較少，所以本節(jié)主要介紹外嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；容泵。外嚙合齒輪泵具有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊；容易制造，成本低；對(duì)油液污染不敏感；工作可靠，維護(hù)易制造，成本低；對(duì)油液污染不敏感；工作可靠，維護(hù)方便；壽命長(zhǎng)等?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，外嚙合齒輪泵廣泛應(yīng)方便；壽命長(zhǎng)等。基于以上優(yōu)點(diǎn)，外嚙合齒輪泵廣泛應(yīng)用于各種低壓系統(tǒng)中。用于各種低壓系統(tǒng)

16、中。一、外嚙合齒輪泵的工作原理一、外嚙合齒輪泵的工作原理 圖示為外嚙合齒輪泵的工作圖示為外嚙合齒輪泵的工作原理。在泵的殼體內(nèi)有一對(duì)外嚙原理。在泵的殼體內(nèi)有一對(duì)外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋蓋住。合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋蓋住。殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成許多密封的工作腔。當(dāng)齒輪組成許多密封的工作腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開(kāi)，由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開(kāi)，密封工作腔容積逐漸增大，形成密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，油箱中的油液被吸進(jìn)部分真空，油箱中的油液被吸進(jìn)來(lái)，將齒間槽充滿(mǎn)，并隨著齒輪來(lái)，將齒間槽充滿(mǎn)，

17、并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔中。旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔中。在壓油區(qū)一側(cè)，由于齒輪逐漸嚙在壓油區(qū)一側(cè)，由于齒輪逐漸嚙合，密封工作腔容積不斷減小，合，密封工作腔容積不斷減小，油液被擠出去。吸油區(qū)和壓油區(qū)油液被擠出去。吸油區(qū)和壓油區(qū)是有相互嚙合的齒輪以及泵體分是有相互嚙合的齒輪以及泵體分隔開(kāi)的。隔開(kāi)的。二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算 齒輪泵排量的精確計(jì)算比較復(fù)雜，通常采用近似計(jì)齒輪泵排量的精確計(jì)算比較復(fù)雜，通常采用近似計(jì)算法。在近似計(jì)算時(shí)，認(rèn)為齒間的容積等于齒輪的體積，算法。在近似計(jì)算時(shí)，認(rèn)為齒間的容積等于齒輪的體積，因此齒輪每轉(zhuǎn)一周，排除的液體的體積等于其中一個(gè)齒

18、因此齒輪每轉(zhuǎn)一周，排除的液體的體積等于其中一個(gè)齒輪的所有齒間工作容積及其所有齒輪體積之和，及等于輪的所有齒間工作容積及其所有齒輪體積之和，及等于其中一個(gè)齒輪齒頂園與齒根圓之間環(huán)形圓柱的體積，即其中一個(gè)齒輪齒頂園與齒根圓之間環(huán)形圓柱的體積，即齒輪泵的排量為齒輪泵的排量為BzmBmzmmzmVp222)2(2421 式中：式中：zz齒輪齒數(shù)齒輪齒數(shù) mm齒輪模數(shù)齒輪模數(shù) BB齒輪齒寬齒輪齒寬二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算 實(shí)際上，齒間容積比齒輪體積稍大，而且齒輪齒數(shù)實(shí)際上，齒間容積比齒輪體積稍大，而且齒輪齒數(shù)越少差值越大。另外，對(duì)修正齒輪而言，齒輪變薄，齒越少差值越大。另外，

19、對(duì)修正齒輪而言，齒輪變薄，齒間容積也增大，因此對(duì)上式進(jìn)行修正，乘以修正系數(shù)間容積也增大，因此對(duì)上式進(jìn)行修正，乘以修正系數(shù)6.666.66，修正后的齒輪泵排量為：，修正后的齒輪泵排量為：BzmVp266. 6 根據(jù)上面式子，齒輪泵排量根據(jù)上面式子，齒輪泵排量V V與齒輪數(shù)成正比，與與齒輪數(shù)成正比，與齒輪模數(shù)的平方成正比。在齒輪分度圓半徑一定時(shí)，增齒輪模數(shù)的平方成正比。在齒輪分度圓半徑一定時(shí)，增大模數(shù)大模數(shù)m m，減少齒輪數(shù)，減少齒輪數(shù)z z可以增大齒輪泵的排量?？梢栽龃簖X輪泵的排量。二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算二、外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算 齒輪泵的實(shí)際流量為齒輪泵的實(shí)際流量為VVppBnzmnVq2

20、66. 6式中：式中：V V為齒輪的容積效率為齒輪的容積效率三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)問(wèn)題及其解決方法三、外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)問(wèn)題及其解決方法1 1 困油現(xiàn)象及其解決辦法困油現(xiàn)象及其解決辦法 為了保證齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，齒輪泵的齒輪重合度必須為了保證齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，齒輪泵的齒輪重合度必須大于大于1 1（1.05-1.11.05-1.1），即在前一對(duì)齒輪尚未脫開(kāi)嚙合之），即在前一對(duì)齒輪尚未脫開(kāi)嚙合之前，后一對(duì)齒輪已經(jīng)進(jìn)入嚙合。在兩隊(duì)齒輪同時(shí)嚙合時(shí)，前，后一對(duì)齒輪已經(jīng)進(jìn)入嚙合。在兩隊(duì)齒輪同時(shí)嚙合時(shí)，她們之間形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通，且容腔的大她們之間形成一個(gè)與吸、壓油腔均不相通，且容腔的大小不斷發(fā)生變化的閉

21、死容腔（小不斷發(fā)生變化的閉死容腔（P24P24圖圖3.2.33.2.3）。這一容腔）。這一容腔隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，先由大變小，后由小變大。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，先由大變小，后由小變大。 當(dāng)閉死容腔當(dāng)閉死容腔由大變小由大變小時(shí)油液受擠壓經(jīng)縫隙溢出，使壓時(shí)油液受擠壓經(jīng)縫隙溢出，使壓力增高，齒輪軸承承受周期性的壓力沖擊，產(chǎn)生能量損力增高，齒輪軸承承受周期性的壓力沖擊，產(chǎn)生能量損失，導(dǎo)致油液發(fā)熱，引起震動(dòng)和噪聲，降低齒輪泵的工失，導(dǎo)致油液發(fā)熱，引起震動(dòng)和噪聲，降低齒輪泵的工作平穩(wěn)性和使用壽命。作平穩(wěn)性和使用壽命。 當(dāng)閉死容腔當(dāng)閉死容腔由小變大由小變大時(shí)油液由于得不到補(bǔ)充，使閉時(shí)油液由于得不到補(bǔ)充，使閉死容腔形成

22、局部真空，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，引起振動(dòng)和噪聲。死容腔形成局部真空，產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，引起振動(dòng)和噪聲。 這種閉死容腔大小變化導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象這種閉死容腔大小變化導(dǎo)致壓力沖擊和氣蝕的現(xiàn)象稱(chēng)為稱(chēng)為困油困油現(xiàn)象，嚴(yán)重影響泵的使用壽命和工作性能，必現(xiàn)象，嚴(yán)重影響泵的使用壽命和工作性能，必須予以消除。須予以消除。 消除困油現(xiàn)象的方法：在泵的前后蓋或浮動(dòng)軸套等消除困油現(xiàn)象的方法：在泵的前后蓋或浮動(dòng)軸套等零件上開(kāi)卸荷槽。在開(kāi)設(shè)荷槽后，可以將閉死容腔限制零件上開(kāi)卸荷槽。在開(kāi)設(shè)荷槽后，可以將閉死容腔限制為最小。即當(dāng)閉死容腔容積由大變小時(shí)，卸荷槽始終與為最小。即當(dāng)閉死容腔容積由大變小時(shí)，卸荷槽始終與壓油腔相通；當(dāng)容積

23、由小變大時(shí)，卸荷槽始終與吸油腔壓油腔相通；當(dāng)容積由小變大時(shí)，卸荷槽始終與吸油腔相通。相通。2. 2. 徑向不平衡力徑向不平衡力 齒輪工作時(shí)，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻齒輪工作時(shí)，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻的。愛(ài)壓油腔和吸油腔，齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工的。愛(ài)壓油腔和吸油腔，齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認(rèn)為油液壓力由高壓腔壓力逐級(jí)下降到間隙中，可以認(rèn)為油液壓力由高壓腔壓力逐級(jí)下降到吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當(dāng)于吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當(dāng)于給齒輪一個(gè)徑向不平衡

24、的作用力，使齒輪和軸承受載。給齒輪一個(gè)徑向不平衡的作用力，使齒輪和軸承受載。 徑向力是影響齒輪泵壽命的重要因素。當(dāng)使用壓徑向力是影響齒輪泵壽命的重要因素。當(dāng)使用壓力增大，使徑向力很大時(shí)，會(huì)使泵軸彎曲及泵體偏磨，力增大，使徑向力很大時(shí)，會(huì)使泵軸彎曲及泵體偏磨，同時(shí)也加速軸承的磨損，降低了機(jī)械效率及軸承的使同時(shí)也加速軸承的磨損，降低了機(jī)械效率及軸承的使用壽命。因此，要力求減小徑向力，通常在結(jié)構(gòu)上采用壽命。因此，要力求減小徑向力，通常在結(jié)構(gòu)上采用以下措施：用以下措施： （1 1）縮小壓油口）縮小壓油口 縮小壓油口，使排油腔作用在齒輪縮小壓油口，使排油腔作用在齒輪上的面積減小到只作用上的面積減小到只作

25、用1 1至至2 2個(gè)齒的范圍內(nèi)個(gè)齒的范圍內(nèi) （1 1）縮小壓油口）縮小壓油口 縮小壓油口，使排油腔作用在齒輪縮小壓油口，使排油腔作用在齒輪上的面積減小到只作用上的面積減小到只作用1 1至至2 2個(gè)齒的范圍內(nèi)個(gè)齒的范圍內(nèi) （2 2）擴(kuò)大排油腔）擴(kuò)大排油腔 將排油腔擴(kuò)大大吸油腔一側(cè)，只將排油腔擴(kuò)大大吸油腔一側(cè)，只有有1-21-2個(gè)齒起密封作用，使其它對(duì)稱(chēng)區(qū)域的液壓力得到個(gè)齒起密封作用，使其它對(duì)稱(chēng)區(qū)域的液壓力得到平衡，減小作用在軸承上的徑向力。平衡，減小作用在軸承上的徑向力。（3 3）擴(kuò)大吸油腔）擴(kuò)大吸油腔 將吸油腔擴(kuò)大大排油腔一側(cè)，只將吸油腔擴(kuò)大大排油腔一側(cè)，只有有1-2個(gè)齒起密封作用，使其它對(duì)稱(chēng)

26、區(qū)域的液壓力得到個(gè)齒起密封作用，使其它對(duì)稱(chēng)區(qū)域的液壓力得到平衡，減小作用在軸承上的徑向力。平衡，減小作用在軸承上的徑向力。（4 4）開(kāi)設(shè)平衡槽）開(kāi)設(shè)平衡槽 在端蓋、軸套的過(guò)度區(qū)開(kāi)設(shè)平衡槽，在端蓋、軸套的過(guò)度區(qū)開(kāi)設(shè)平衡槽，分別與高、低壓腔相通，以使齒輪徑向力自平衡。分別與高、低壓腔相通，以使齒輪徑向力自平衡。3. 3. 泄漏泄漏（1 1）端面間隙泄漏）端面間隙泄漏 壓油腔和過(guò)渡區(qū)段通過(guò)齒輪端面壓油腔和過(guò)渡區(qū)段通過(guò)齒輪端面與前后端蓋的端面間隙向低壓腔泄漏，這一途徑的泄與前后端蓋的端面間隙向低壓腔泄漏，這一途徑的泄漏量最大，占總泄漏的漏量最大，占總泄漏的70%-80%70%-80% 泄露意味著能量損

27、失，不僅使油液發(fā)熱，也直接影泄露意味著能量損失，不僅使油液發(fā)熱，也直接影響了齒輪泵的容積效率。泄漏主要有三條途徑：響了齒輪泵的容積效率。泄漏主要有三條途徑： （2 2）徑向間隙泄漏）徑向間隙泄漏 壓油腔的油液經(jīng)徑向間隙向吸油壓油腔的油液經(jīng)徑向間隙向吸油腔泄漏。這一途徑通道較長(zhǎng)，有多個(gè)局部損失存在，腔泄漏。這一途徑通道較長(zhǎng)，有多個(gè)局部損失存在，但配合間隙較小，工作油液本身有粘性，所以泄漏量但配合間隙較小，工作油液本身有粘性，所以泄漏量相對(duì)較小，占相對(duì)較小，占15%-20%15%-20%。3. 3. 泄漏泄漏（3 3）齒輪嚙合處的泄漏）齒輪嚙合處的泄漏 由于嚙合線接觸不良，使高由于嚙合線接觸不良，使高壓腔與低壓腔之間密封不良造成泄漏。在嚙合正常的壓腔與低壓腔之間密封不良造成泄漏。在嚙合正常的情況下，這一泄漏量較小，隨著工作壓力的提高，嚙情況下，這一泄漏量較小，隨著工作壓力的提高，嚙合接觸更加緊密，通過(guò)該途徑泄漏量更少，一般可以合接觸更加緊密，