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外嚙合齒輪泵的困油現象

時間:2017-08-27 09:58 作者:亞興工業泵閥 點擊:

  外嚙合齒輪泵是一種用于泵送工作油液的動力泵,其中,外嚙合直齒齒輪泵的結構*簡單、成本*低,應用極廣。經過人員的研究與技術改進,目前,齒輪泵的工作壓力和轉速很大的提高,且齒輪泵的3大主要不足,即泄漏、徑向力不平衡和困油現象也了很大的   ,但是困油現象對泵造成的危害仍沒有從根本上解決。此外,齒輪泵的轉速是引起困油現象的*直接因素,高轉速勢必引起   嚴重的困油現象,相關的研究資料也很少。目前,在齒輪泵的設計中,解決困油問題的辦法   多為事后驗證與局部調整,例如,卸荷槽尺寸的修改,側隙和軸向間隙的加大等,考慮到試驗的局限性,事后驗證目前也僅適用于低速的情況。隨著齒輪泵轉速越來越高的發展趨勢,能否在設計過程中主動考慮困油現象,建立一個評估困油壓力變化的數學模型,即困油模型,具有非?,F實的意義。
為齒輪泵連續而均勻地旋轉與供油,以及考慮到制造和裝配上的誤差,在設計上,齒輪副的重合度應大于1,即在某段時間內,同時嚙合的應有兩對輪齒,這樣在這兩對輪齒和兩側端板以及泵殼內表面之間就形成了和進、出油腔均不相通的閉死容積,其大小會隨著齒輪的連續旋轉發生時而壓縮、時而膨脹的周期性變化,并導致閉死容積內油液的工作壓力發生劇烈變化,這種現象被稱之為困油現象,閉死容積中工作油液的體積稱為困油容積,其截面稱為困油面積,閉死容積中困油的壓力稱為困油壓力。由于工作油液的可壓縮性很小,當困油處于困油容積的壓縮階段時,困油壓力會因受擠壓而急劇升高,超過泵的輸出壓力,從而產生沖擊載荷。反之,當困油處于困油容積的膨脹階段時,困油腔中可能會形成局部的真空,從而產生氣穴。
目前,從困油區間的角度看,針對困油現象的相關研究主要局限于雙齒嚙合的情形,其默認的前提是,存在著較大的齒側間隙以及兩困油容積內的困油壓力通過齒側間隙具有等壓調和的功效。事實上,較大的齒側間隙不僅會加劇齒輪副的振動,帶來二次噪音的問題,而且也會引起容積效率的下降,這對粘度較低的流體   為嚴重。因此,齒側間隙的選擇是有限制的,具體的選擇標準可參照文獻。同時,在卸荷的實踐上,卸荷槽的型式多種多樣,有矩形、弧形和錐形、對稱與非對稱形等等,相關的研究表明,合理的卸荷槽設計可以減輕困油現象,其輸油脈動較一般結構降低20%,但卸荷槽的存在也降低了泵的容積效率,如果設計不當,會加劇出口處的壓力脈動。此外,由于加工、裝配等原因,期望單憑卸荷槽來   困油現象也不現實,因此,有   結合卸荷槽的再創新、設計參數的優化來綜合考慮,其中,設計參數主要包括側隙、軸向間隙、卸荷槽的結構參數和齒形參數等。
 

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