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液壓工作原理

齒輪泵的工作原理和結構特點

添加時間:2017-09-05

    齿轮泵是液壓中結構最簡單的一種,且價格便宜,故在一般機械上被廣泛使用。齒輪泵是定量泵,可分爲外齧合齒輪泵和內齧合齒輪泵兩種。

 

    1.外齧合齒輪泵

 

    外齧合齒輪泵的構造和工作原理如圖2-5(a)和圖2-5(b)所示。它由裝在殼體內的一對齒輪所組成。齒輪兩側由端蓋罩住,殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封工作腔。當齒輪按圖2-5(a)所示的方向旋轉時,右側吸油腔由于相互齧合的齒輪逐漸脫開,密封工作容積逐漸增大,形成部分真空。因此油箱中的油液在外界大氣壓的作用下,經吸油管進入吸油腔,將齒間槽充滿,並隨著齒輪旋轉,把油液帶到左側的壓油腔內。在壓油區的一側,由于齒輪在這裏逐漸進入齧合,密封工作腔容積不斷減小,油液便被擠出去,從壓油腔輸送到壓油管路中去。這裏的齧合點處的齒面接觸線一直起著隔離高、低壓腔的作用。

 

    外啮合齿轮泵运转时主要泄漏途径有3条:一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙,二为啮合点处,三为齿端面与两端盖之间的间隙。当压力增加时,前两者基本不会改变,但端盖的挠度大增,此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的原因,故外啮合齿轮泵不适合用作高压泵。

外啮合齿轮泵工作原理图和剖面结构图

    圖2-5外齧合齒輪泵工作原理圖和剖面結構圖

 

    为解决外啮合齿轮泵的内泄漏问题,提高其压力,逐步开发出固定侧板式齿轮泵,其最高压力可达7~10MPa;可动侧板式齿轮泵在高压时侧板被向内推向齿轮端面,以减少高压时的内漏,其最高压力可达14~17MPa。

 

    液壓油在渐开线齿轮泵运转过程中,因齿轮相交处的封闭体积随时间而改变,常有一部分液壓油被封闭在齿间,如图2-6所示,我们称之为困油现象。因为液壓油不可压缩,会使外啮合齿轮泵在运转过程中产生极大的震动和噪声,所以必须在侧板上开设卸荷槽,以防止震动和噪声的发生。

 

    2.內齧合齒輪泵

 

    内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵(见图2-7)和摆线齿轮泵(又称转子泵)两种。它们的工作原理与外啮合齿轮泵类似如图2-8所示。在渐开线齿形的内啮合齿轮泵中,小齿轮为主动轮,并且小齿轮和内齿轮之间要装一块月牙形的隔板,以便把吸油腔和压油腔隔开。

内啮合齿轮泵困油现象

    图2-6困油现象

内啮合齿轮泵的工作原理图

 

    圖2-7內齧合齒輪泵的工作原理圖

 

    图2-8(a)所示为有隔板的内啮合齿轮泵,图2-8(b)所示为摆动式内啮合齿轮泵,它们共同的特点是:内外齿轮转向相同,齿面间相对速度小,运转时噪声小;齿数相异,绝对不会发生困油现象。因为外齿轮的齿端必须始终与内齿轮的齿面紧贴,以防内漏,所以内啮合齿轮泵不适用于具有较高压力的场合。

内啮合齿轮泵

    圖2-8內齧合齒輪泵


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