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齒輪泵相關（guān）知識

時間：2012/2/24 來源：浙江香蕉视频网站江泵業有限公司

齒輪泵依靠（kào）齒輪在（zài）相互齧合過程中所引起的工作空（kōng）間容積的變化來輸送液體。

工作空間由泵體、側蓋及齒輪的各齒間槽構成，齧合的齒A、C、B將（jiāng）此空間分隔成吸人腔和排出腔，當一對齒輪按圖示方向轉動時，位於吸入腔的齒C逐（zhú）漸退出齧合，使吸（xī）人腔的（de）容積逐漸增大，壓力降低，液體沿流（liú）人管進入（rù）吸（xī）入（rù）腔，直至充滿整個齒間。隨著齒輪的轉（zhuǎn）動，進（jìn）入齒輪問的液體（tǐ）被帶至排出腔，此時由於8的齧人（rén），占據了齒（chǐ）部的容積，使排出腔的容積（jī）變小（xiǎo），液體即被強行排出。

齒輪泵結構簡單，製造容易，能自吸，工作可靠，維護方便，但流量和壓力脈動大，噪聲（shēng）也較大。

一、齒輪泵分類和結構

齒輪泵可分為外齧合和內齧合兩種，參見圖5—21。外齧合齒輪泵有直齒、斜齒、人齒等幾種齒輪，一般采用漸開線齒形，內齧合齒（chǐ）輪泵采用（yòng）圓弧一擺（bǎi）線齒形或漸（jiàn）開線齒形。

圖5—21齒輪泵（bèng）齧合分（fèn）類

外齧合齒輪泵的齒輪數目兩齒（chǐ）輪常用（yòng），內齧合隻有兩齒輪一種。齒輪泵適用於輸（shū）送（sòng）不（bú）含固體顆粒（lì）的各種液體，可作滑油泵、燃油（yóu）泵、輸液泵和液壓傳動裝置中的液壓泵，輸送液體的粘度高可達5×105cSt。

二、不鏽鋼齒輪泵理論排量和流（liú）量

理論排量是指泵（bèng）在沒有泄漏損失的（de）情況下，每一轉所排出的（de）液體體積。當兩齒輪的齒數相同時，外齧（niè）合齒輪泵的理論（lùn）排量為：

qth=πb/2(d²₀-a²-1/3t²₀-1/3b²tgbgβ_g)

式中 b——齒寬，m；

d0——齒輪頂（dǐng）圓直（zhí）徑，m；

a——齒輪（lún）中心距離，m；

t0——基圓節（jiē）距，m；

bg——圓（yuán）柱麵上的螺旋角，度。

未修正標準直（zhí）齒輪泵每一轉的理論排量為：

gth=2πbm²(z+1-π²/12cos²a)10^-3 cm³/r

式中m——齒輪模數，mm；

z——齒輪齒數；

a——刀具壓力角，度。

齒輪泵的理論流量可按下式計算：

Qth=qthn×10^-3L／min

式中n——泵轉速，r／min。

考慮到效率後便是齒輪泵流量。

三、齒輪泵的瞬時流量

泵（bèng）每瞬時排出的液體體積稱為瞬時流量，外齧（niè）合齒輪的瞬時理論流量為：

Q’th=2πnb(r_a²一r’²一（yī）r²_gθ2)×10^-6 L／min

式中 ra——輪（lún）頂圓半徑（jìng），mm；

r’——齒輪節圓半徑，mm；

rg——基圓半徑，mm；

n——轉速，r／min；

b——齒寬，Bin；

θ——螺旋角，度。

泵工作時，兩齒輪齧（niè）合點沿齧合線移（yí）動，因此0是變化的，即泵的瞬（shùn）時流量（liàng）是脈動的，其脈動頻率見圖5—22

齒輪泵（bèng）流量脈動(同時引（yǐn）起壓力脈動)將使齒輪泵產生噪聲和振動。流（liú）量和壓（yā）力的脈（mò）動程度與齒數有關，見圖5—23。流量脈（mò）動大小以流量不（bú）均勻係數“表示：

δ0=(Q’th max-Q’th min)/Q’th min

式中 Q’th max——大瞬時理論（lùn）流量；

Q’th min——小瞬時理論流（liú）量。

對齒數相等、重疊係數e大（dà）於l的外（wài）齧合標準直齒齒（chǐ）輪泵(未開卸荷槽)，有：

δ0=π²ε²cos²a/4(z+1)

四、齒輪泵效率

齒輪泵內（nèi）的能量損失主（zhǔ）要是機（jī）械損（sǔn）失（shī）和容量損失；水力損失很小，可以忽略。(1)容積（jī）效率。容積損失主要是通過齒輪端麵與側板間的軸向間隙，以及齒頂與（yǔ）泵體內孔之間的徑向間隙和齒側接觸線的泄漏損失，其中軸向間隙泄漏約占總（zǒng）泄（xiè）漏量的75％一80％，一（yī）般軸向間隙（xì）為0.03～0.04mm。齒輪容積效率一（yī）般為0.7～0.9。但小流（liú）量高壓泵的效率低.

(2)機械效率。齒輪泵的（de）機（jī）械效率（lǜ）多為0.8～0.90

(3)總效率。對（duì）軸向間隙固定（dìng）者，其總效率為0.6～0.8，凡軸（zhóu）向間隙有補償（cháng）時，效率可高於0.8。齒寬和齒數對泵效率的影響見

齒輪泵流量（liàng）正比（bǐ）於轉（zhuǎn）速，但轉速太高（gāo），因離心力作用，齒間（jiān）不能充分（fèn）充滿，反而（ér）使流量減小並引起汽蝕，增大噪音和加劇磨損，尤其對高粘度液體，影響更大（dà）。

泵的高轉速(經驗公式)可（kě）參（cān）照允許節圓高線速度確定。

液體（tǐ）恩氏粘度／。E	2	6	10	20	40	72	104
線速度／(m/s)	5	4	3.7	3	2.2	1.6	1.25

五、齒輪泵（bèng）死容積和卸荷槽

為保證齒輪泵能連續輸液，必須使齒輪重疊係數>1，即要求在（zài）一對齒行（háng）將脫開前，後麵一對齒輪（lún）就進入齧合。因此，在這一小段時間內，同時齧合的就（jiù）有兩對齒，留在齒間的液體即（jí）被困在兩對齒所形成的一個封閉容積(稱閉死容（róng）積)內，見。當齒輪繼（jì）續運轉時，閉死容積逐漸減小，直至兩齧合點處於對（duì）稱於節點P的位置時，閉（bì）死容積變至小。隨後，這一容積又逐漸增大，至（zhì）第一對齒開始脫開時，增至大（dà），當閉死（sǐ）容積由大變小，被（bèi）困（kùn）在裏麵的液（yè）體受到擠壓，壓力急劇升高，達到遠（yuǎn）大於泵排出（chū）壓力(可超（chāo）過10倍以上)。於是，被困液體從凡是可以泄（xiè）漏的縫隙裏強（qiáng）行擠出來（lái），這時齒輪和軸承均受到很（hěn）大的脈衝徑向（xiàng）力，功率損失增加（jiā）。當閉死容積由小變大時，剩餘的被困液體壓力（lì）降低，裏麵形成局部真空，使溶解在液體中的氣體析（xī）出，液體本身產生汽化，泵隨之發生噪聲和（hé）振動。困液現象對齒輪泵（bèng）的工作性能和壽命造成很大的危害。

六、齒輪泵的卸荷槽

為了（le）消除困液現象，可在與齒輪端（duān）麵接觸的兩側板上開（kāi）兩（liǎng）個用來引出困液的溝槽(卸荷槽)。卸荷槽相對於（yú）節點P對稱布置，和非對（duì）稱布置。它的位置應保證困液（yè）空間在其容積達到小（xiǎo）位置以前（qián）與排出腔連通，過了小位置後與吸入腔連通。屏蔽泵主要（yào）構件是離心泵（bèng）的葉輪和蝸殼。但由於泵的主體和驅動機都封閉在一個被泵送（sòng）介質（zhì）所充滿的壓力容器內，該壓力容器有靜密封。但卻沒有傳統的旋轉泵動密封。而（ér）靜密（mì）封（fēng）比動密封更容易實現完全（quán）密封。所以屏蔽泵可（kě）以實現完（wán）全無泄漏。