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设计齿轮泵困油压力测试系统

发布日期:2017-06-04 点击:

为了保证齿轮泵中齿轮平稳地啮合运行,吸压油腔严格密封,以及能均匀而连续地输出工作介质,   使齿轮啮合重合系数X>1.也就是说在一对轮齿即将脱开啮合前,后一对轮齿又进入啮合状态,所以这段时间内,同时啮合的就有两对轮齿。这时留在齿间的工作介质就困在两对轮齿形成的一个密封腔中,当齿轮继续运转时,这个空间的容积逐渐减小,直到两个啮合点处于节点两侧的对称位置时,空间容积减至小。由于工作介质的可压缩性很小,当封闭空间的容积减小时,被封闭的液体受挤压,压力急剧升高,以至远远超过齿轮泵的输出压力,于是工作介质从零件接合面的两侧缝隙中强行挤出,使轴和轴承受到很大的冲击载荷,增加了功率损失,并使工作介质发热,引起振动和噪声,降低了齿轮泵的工作稳定性和寿命。齿轮继续运转,这个密封空间的容积又逐渐增大。当容积增大时,形成真空,产生气泡,带来气蚀、振动、噪音等危害。这种冲击载荷又随着困油容积减小和增大而不断地迭而交替变化,而且要叠加到原有载荷上去。虽然困油容积存在的时间很短,但出现的频率却很高,这一交变载荷带有周期冲击性质。

以上是对困油现象的一般描述,实际上,在小侧隙或无侧隙的情况下,单齿啮合也会发生困油现象。在小侧隙或无侧隙齿轮泵中,单齿啮合时,齿轮泵要形成两个困油闭死容腔;双齿啮合时,齿轮泵要形成三个困油闭死容腔。困油现象对齿轮泵工作性能和寿命影响非常大。

降低齿轮泵困油区的压力,是提高齿轮泵工作性能的一个重要方面,国内外学者做了大量工作,其中,卸荷槽法是有效方法,而且得到了广泛的应用。对困油压力的研究多用理论分析的方法,但关于测量困油区的压力方法的文献并不多见,文献[2]提到了一种测量方法,但实施起来比较困难。近年来,

1、测试系统的总体结构

测试系统的总体结构。变量液压泵3与单向定量马达6构成容积调速回路,被试齿轮泵7由单向定量马达驱动。试验时,可以通过改变变量液压泵的排量调节被试齿轮泵的转速。溢流阀5做阀使用,节流阀9用于调节被试齿轮泵的工作压力。

马达通过联轴器驱动被试齿轮泵,图2中8是用于测量被试齿轮泵工作转速的速度传感器,压力传感器安装于被试齿轮泵轴的两端,用于测量困油区困油压力的压力变化,通过数据采集仪10,对速度传感器和压力传感器传来的数据进行采集,并通过记录设备进行记录。后通过电脑中软件进行处理,从而得到所需要的数据和图表。

2、被试齿轮泵结构设计

本实验研究的目的是测量困油区困油压力的压力变化,从而研究不同的减小困油压力方法的效果,因此,被试齿轮泵结构选为三片式结构。它主要由后盖1,泵体4,前盖6以及一对齿数相同、互相啮合的齿轮7和5组成,吸油口和压油口布置在后盖上。被试齿轮泵结构与CB-B型齿轮泵的结构基本相同,其关键在于从动齿轮的设计。由于要把困油区压力信号从从动齿轮的轴端取出,设计时将从动齿轮与轴设计成一体,并通过轴向孔、径向孔把困油区的压力引到轴端,通过压力传感器3对困油区的压力进行测量。


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