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齒輪泵的特點是:體積小,重量輕,結構簡單,制造方便,價格低,工作可靠,自吸性能較好,對油液污染不敏感,維護方便等。
其缺點是:流量和壓力脈動較大,噪聲大,排量不可變等。
內嚙合齒輪泵與外嚙合齒輪泵相比,主要有體積小,流量脈動小,噪聲小等優點,但加工困難,使用受到限制。這里嚙合點處的齒面接觸線一直起著分隔高、低壓腔的作用,因此在齒輪泵中不需要設置專門的配流機構。
1、外嚙合齒輪泵的流量
排量:V=πDhB=2πm2zB
實際上齒間槽容積比輪齒的體積稍大些,所以通常取 3.33,則有:V=6.66zm2B
流量:q=Vnηv=6.66zm2Bnηv
以上計算的是外嚙合齒輪泵的平均流量。
特點:
1)齒輪泵的平均流量與齒數成正比,而與模數的平方成比例。
2)齒輪泵的流量與齒寬成正比,但齒寬的增大受齒輪所受液壓徑向力增加的限制,一般取齒寬B=(6~10)m,高壓時取小值。
3)提高轉速可以提高泵的流量,但受泵吸入性能的限制。齒輪泵的轉速一般在1000~***0r/min。
4)另外,在容積式液壓泵中,齒輪泵的流量脈動最大。
2、齒輪泵的困油現象及卸荷
★困油現象的危害:
使閉死容積中的壓力急劇升高,使軸承受到很大的附加載荷,同時產生功率損失及液體發熱等不良現象;溶解于液體中的空氣便析出產生氣泡,產生氣蝕現象,引起振動和噪聲。
★消除困油現象:
在齒輪泵的側板上或浮動軸套上開卸荷槽。非對稱式,必須保證在任何時候都不能使吸油腔與壓油腔相互串通;這樣的齒輪泵不能反轉。
3、齒輪泵的泄漏及補償措施
齒輪泵存在著三個產生泄漏的部位:齒輪端面和端蓋間;齒頂和殼體內孔間以及齒輪的嚙合處。其中齒輪端面和端蓋間泄漏量最大,占總泄漏量的75~8
液壓系統的功率損失一方面會造成能量上的損失,使系統的總效率下降,另一方面,損失掉的這一部分能量將會轉變成熱能,使液壓油的溫度升高,油液變質, 導致液壓設備出現故障。因此,設計液壓系統時,在滿足使用要求的前提下,還應充分考慮降低系統的功率損失。
首先,從動力源——泵的方面來考慮,考慮到執行器工作狀況的多樣化,有時系統需要大流量,低壓力;有時又需要小流量,高壓力。所以選擇限壓式變量泵為宜,因為這種類型 的泵的流量隨系統壓力的變化而變化。當系統壓力降低時,流量比較大,能滿足執行器的快速行程。當系統壓力提高時流量又相應減小,能滿足執行器的工作行程。這樣既能滿足 執行器的工作要求,又能使功率的消耗比較合理。
其次,如果執行器具有調速的要求,那么在選擇調速回路時,既要滿足調速的要求,又要盡量減少功率損失。常見的調速回路主要有:節流調速回路,容積調速回路,容積節流調 速回路。其中節流調速回路的功率損失大,低速穩定性好。而容積調速回路既無溢流損失,也無節流損失,效率高,但低速穩定性差。如果要同時滿足兩方面的要求,可采用差壓 式變量泵和節流閥組成的容積節流調速回路,并使節流閥兩端的壓力差盡量小,以減小壓力損失。
第三,液壓油流經各類液壓閥時不可避免的存在著壓力損失和流量損失,這一部分的能量損失在全部能量損失中占有較大的比重。因此,合理選擇液壓器,調整壓力閥的壓力也是 降低功率損失的一個重要方面。流量閥按系統中流量調節范圍選取并保證其最小穩定流量能滿足使用要求,壓力閥的壓力在滿足液壓設備正常工作的情況下,盡量取較低的壓力。
第四,合理選擇液壓油。液壓油在管路中流動時,將呈現出黏性,而黏性過高時,將產生較大的內摩擦力,造成油液發熱,同時增加油液流動時的阻力。當黏性過低時,易造成泄 漏,將降低系統容積效率,因此,一般選擇黏度適宜且黏溫特性比較好的油液。另外,當油液在管路中流