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国内外齿轮泵的研究及流量脉动影响

发布日期:2017-02-26 点击:

齿轮泵具有结构简单、加工方便、体积小、重量轻、自吸力强和对工作介质污染不敏感等优点,因而应用十分广泛。齿轮泵的主要缺点是径向液压力不平衡,轴承寿命短,流量脉动大,噪声高。另外,其排量不可调节,使适用范围受到限制。

对特种齿轮泵进行了大量的研究开发工作。   、瑞士、德国、日本等先后开发出了各自的系列产品,特种齿轮泵以   内啮合齿轮泵和日本大晃株式会社的外啮合齿轮泵比较

齿轮泵瞬时流量的不均匀性会产生流量脉动,若将齿轮泵输出的流量直接输入执行元件,则会引起执行元件速度的波动若齿轮泵出口并联有溢流阀,如将齿轮泵应用在由溢流阀、节流阀、液压缸组成的节流调速回路中,则这种脉动的流量在流经溢流阀时,会产生压力的波动这种供油压力又直接影响进入执行元件的流量,使其产生流量脉动,造成执行元件的运动速度不稳定;另一方而,压力的波动还可能会引起液压系统产生振动和噪声严重时,若产生的脉动频率与液压系统的固有频率相同,则会引起液压系统的共振,这对传动轴和轴承的使用以及对管接头和密封件等都有不良的影响这些都将破坏液压系统的性能,使系统内各液压元件使用寿命变短,从而影响这个液压系统的运行。

有关齿轮泵的研究主要集中在以下几个方面:

(1)齿轮参数及泵体结构的优化设计。

(2)辛卜偿面积及齿间油膜的计算机辅助分析。

(3)困油冲击及卸荷措施。齿轮泵的困油现象对齿轮泵乃至整个液压系统都产生了很大的危害。困油冲击与齿轮啮合的重合系数及卸荷是否   等有很大关系(包括卸荷槽的位置、形状及面积等)。

(4)齿轮泵噪声的控制技术。

(5)降低齿轮泵的流量脉动的方法。由于齿轮泵流量脉动较大,在一些要求较高的液压系统中,很少采用齿轮泵。关于降低齿轮泵流量脉动的方法己有很多,如合理选择齿轮的参数;采用剖分式齿轮;采用多齿轮等。

(6)轮齿表面涂覆技术及其特点。

提高齿轮泵的工作压力是齿轮泵的一个发展方向,而提高工作压力所带来的问题是:(1)轴承寿命大大缩短;(2)泵泄漏加剧,容积效率下降。产生这两个问题的根本原因在于齿轮上作用了不平衡的径向液压力,且工作压力越高,径向液压力越大。

目前学者针对以上两个问题所进行的研究是:(1)对齿轮泵的径向间隙进行补偿;(2)减小齿轮泵的径向液压力,如优化齿轮参数,缩小排液口尺寸等;(3)提高轴承承载能力。如采用复合材料滑动轴承代替滚针轴承等。但这些方法都没有从根本上解决问题。齿轮泵的径向液压力不平衡问题是齿轮泵所固有的,为了从根本上解决这个问题,提出了一种新型的平衡式复合齿轮泵。


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