齒輪油泵的嚙合過(guò)程中,同時(shí)嚙合的齒輪對(duì)數(shù)應(yīng)該多于一對(duì),即重疊系數(shù)ε應(yīng)大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齒間的油液就被困在兩對(duì)同時(shí)嚙合的輪齒所形成的一個(gè)封閉空間內(nèi),這個(gè)空間的容積又將隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。這就是齒輪油泵的困油現(xiàn)象。
若整個(gè)嚙合過(guò)程中有某段時(shí)間嚙合的齒輪對(duì)數(shù)少于1對(duì),即ε<1時(shí),油泵的輸油率就很不均勻,出現(xiàn)時(shí)而壓送油,時(shí)而不壓送油,瞬時(shí)流量的差值可達(dá)30%,齒輪油泵不能正常工作。ε=1的情況也不能確定齒輪油泵正常工作。困油現(xiàn)象危害:軸承負(fù)荷增大、功率損失增加、油液發(fā)熱、引起噪音和振動(dòng)、影響油泵的工作性能、平穩(wěn)性和壽命。
說(shuō)明:封閉空間的容積是動(dòng)態(tài)變化的,由大變小再由小變大。變小時(shí):油液不可壓縮,油液被擠壓,壓力升高,就從零件接合面的縫隙中強(qiáng)行擠出(這個(gè)壓力比油泵的工作壓力高很多,甚至可達(dá)幾百個(gè)大氣壓),使齒輪和軸承受到很大的徑向壓力和附加載荷。變大時(shí),產(chǎn)生局部真空,空氣析出,發(fā)生汽化,引起汽蝕。
齒輪油泵殼體的磨損主要是浮動(dòng)軸套孔的磨損(齒輪軸與軸套的正常間隙是0.09~0.175mm,不可以超過(guò)0.20mm)。齒輪工作受壓力油的作用,齒輪尖部靠近齒輪油泵殼體,磨損泵體的低壓腔部分。另一種磨損是齒輪油泵殼體內(nèi)工作面成圓周似的磨損,這種磨損主要是添加的油液不凈所致,所以需要添加沒(méi)有雜質(zhì)的油液。
齒輪油泵長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)總內(nèi)部零件磨損后會(huì)造成內(nèi)漏,一般在齒輪端面和止推板之間內(nèi)泄,隨著內(nèi)部磨損間隙的增大,齒輪油泵的自吸能力會(huì)越差、壓力也會(huì)越來(lái)越低,造成齒輪油泵流量減小。
目前,學(xué)者對(duì)齒輪油泵的研討主要集中在以下幾個(gè)方面:
1、齒輪輪齒進(jìn)行表面熱處理。
2、相互嚙合齒輪的參數(shù)及泵體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
3、輪齒受力分析和強(qiáng)度計(jì)算,達(dá)到受力要求和強(qiáng)度校核大值,確定達(dá)到使用要求和問(wèn)題。
4、用計(jì)算機(jī)模擬來(lái)解決齒輪面之間得尺寸補(bǔ)充和齒間油膜的厚度。
5、齒輪油泵困油現(xiàn)象出現(xiàn)的原因和處理方法。齒輪油泵困油現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)對(duì)齒輪油泵的液壓系統(tǒng)有不利影響。困油壓力的大小和重疊系數(shù)有關(guān),也可以通過(guò)改變卸荷槽的結(jié)構(gòu)、移動(dòng)的位移來(lái)達(dá)到。
6、控制齒輪油泵的噪聲。人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境問(wèn)題,而齒輪油泵的噪聲問(wèn)題一直是們想要解決的課題之一。齒輪油泵噪聲大的原因很多,主要有困油現(xiàn)象、齒形設(shè)計(jì)精度以及齒輪油泵的自身原因影響。
7、齒輪油泵的使用壽命和泵體在工作中如何保養(yǎng)和使用。
8、引入變量的研討方法。如果某種結(jié)構(gòu)的泵體在工作時(shí),吸油腔和壓油腔容積的幾何參數(shù)為定值,完成一次吸油、排油的工作周期時(shí),油液的體積保持定量,那么就稱之為定量液壓泵。也有一些結(jié)構(gòu)的泵體在工作時(shí),吸油腔和壓油腔容積是變化的,油液的體積為一個(gè)變量,就稱之為變量泵。
9、流量脈動(dòng)的處理方法,泵體流量脈動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的主要因素之一,選擇正確的輪齒參數(shù)可以降低脈動(dòng)。
10、齒輪油泵怎么實(shí)現(xiàn)壓力增大。齒輪油泵增大工作壓力是優(yōu)點(diǎn),但是問(wèn)題隨之而來(lái):軸承使用壽命會(huì)減少,泵體泄漏量增多,容積速率也大不如前。由于齒輪油泵泵體工作壓力太高的話,所受徑向力也會(huì)增加。所以很多學(xué)者針對(duì)這個(gè)問(wèn)題給出的解決方案有:補(bǔ)償徑向間隙減小泵體的徑向力,比如進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。還可以提升軸承負(fù)荷能力,用復(fù)合性能材料來(lái)制造軸承部件。所以齒輪油泵是一種具有很多優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展前途的泵體。
齒輪油泵在齒輪方面采用雙圓弧正弦曲線齒形制造。它與漸開(kāi)線齒輪相比突出的優(yōu)點(diǎn)是齒輪嚙合過(guò)程中齒廓面沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng),所以齒面無(wú)磨損,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),無(wú)因液現(xiàn)象,噪音低、壽命不錯(cuò)、速率不錯(cuò)。該泵擺脫了守舊設(shè)計(jì)的束縛,使得齒輪油泵在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用上進(jìn)入了一個(gè)新的區(qū)域。
影響齒輪油泵流量揚(yáng)程的影響如下:
1、如果基本數(shù)據(jù)只給重量流量,應(yīng)換算成體積流量。
2、如果生產(chǎn)工藝中已給出小、正常、大流量,應(yīng)按大流量考慮。
3、如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量,應(yīng)考慮留有的余量。對(duì)于ns100的大流量低揚(yáng)程泵,流量余量取5%,對(duì)ns50的小流量高揚(yáng)程泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,對(duì)質(zhì)量低劣和運(yùn)行條件惡劣的泵,流量余量應(yīng)取10%。
齒輪油泵的磨損部位主要有主動(dòng)軸與襯套、被動(dòng)齒輪中心孔與軸銷、泵殼內(nèi)腔與齒輪、齒輪端面與泵蓋等。潤(rùn)滑油泵磨損后其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)將其拆卸分解,查清磨損部位及程度,采取相應(yīng)辦法予以。主動(dòng)軸襯套孔與從動(dòng)軸孔磨損的修理:主動(dòng)軸襯套孔磨損后,可用鉸削方法去掉磨損痕跡,然后配用加大至相應(yīng)尺寸的襯套。從動(dòng)軸孔磨損也以鉸削法去掉磨損痕跡,然后按鉸削后孔的實(shí)際尺寸配制從動(dòng)軸。
齒輪油泵在使用中會(huì)出現(xiàn)一些使用故障,希望使用者在使用中嚴(yán)格注意,需要在日常的使用中進(jìn)行正常的維護(hù)和保養(yǎng),確定能夠在使用中產(chǎn)生重要的作用和價(jià)值,能夠在行業(yè)中發(fā)揮重要的性能和價(jià)值。隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),齒輪油泵會(huì)出現(xiàn)泵油不足,甚至不泵油等故障,主要原因是有關(guān)部位磨損過(guò)大。齒輪油泵的磨損部位主要有主動(dòng)軸與襯套、被動(dòng)齒輪中心孔與軸銷、泵殼內(nèi)腔與齒輪、齒輪端面與泵蓋等。