《齒輪泵與齒輪馬達》PPT課件

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1、齒 輪 泵 是 工 程 機 械 上 較 為 常 見 的 液 壓 泵 。它 的 主 要 優(yōu) 點 是 結 構 簡 單 ， 制 造 方 便 ， 價格 低 廉 ， 體 積 小 ， 重 量 輕 ， 自 吸 性 能 好 ，對 油 液 的 污 染 不 敏 感 ， 工 作 可 靠 ， 便 于 維護 與 修 理 等 。 其 缺 點 是 流 量 和 壓 力 脈 動 大 ，噪 聲 大 ， 排 量 不 可 調 節(jié) 。 齒 輪 泵 可 分 為 內嚙 合 和 外 嚙 合 式 兩 種 。 （ 一 ） 組 成 與 工 作 原 理如 圖 3-4所 示 為 外 嚙 合 齒 輪 泵 實 物 結 構 圖 。圖 3-4 齒 輪 泵前

2、、 后 泵 蓋 ，-泵 體 ， 主 、被 動 齒 輪 等 零部 件 圖 3-5 齒 輪 泵 工 作 原 理 l外 嚙 合 齒 輪 泵 的 工 作 原 理 :一 對 相 互 嚙 合 的齒 輪 ， 通 過 兩 齒 輪 的 齒 頂 、 中 間 嚙 合 線 和齒 輪 兩 端 面 ， 把 泵 體 和 泵 蓋 圍 成 的 空 間 分成 互 不 相 通 的 吸 油 腔 和 壓 油 腔 。 當 齒 輪 按箭 頭 方 向 旋 轉 時 ， 處 于 吸 油 腔 的 一 對 對 輪齒 連 續(xù) 退 出 嚙 合 ， 使 該 腔 容 積 變 大 形 成 一定 的 真 空 度 ， 液 壓 油 箱 的 油 在 大 氣 壓 力

3、的作 用 下 進 入 吸 油 腔 。 而 處 于 排 油 腔 的 一 對對 輪 齒 則 同 時 連 續(xù) 進 入 嚙 合 ， 使 排 油 腔 容積 不 斷 減 小 ， 油 液 便 被 擠 出 進 入 高 壓 管 路 。 l（ 二 ） 排 量 與 平 均 流 量當 齒 輪 轉 動 一 周 ， 主 、 從 動 齒 輪 的 輪 齒 把 各 自 對 方齒 間 的 油 液 擠 壓 出 去 一 次 ， 齒 輪 泵 的 排 量 可 看 作兩 個 齒 輪 的 齒 間 容 積 之 和 。 假 設 齒 間 容 積 等 于 輪齒 的 體 積 ， 那 么 其 排 量 就 等 于 一 個 齒 輪 的 齒 間 容積 和 輪

4、 齒 體 積 的 和 ， 即 相 當 于 以 有 效 齒 高 和 齒 寬構 成 的 平 面 所 掃 過 的 環(huán) 形 體 積 （ 基 圓 和 頂 圓 所 圍成 的 環(huán) 形 圓 柱 體 的 體 積 ） ， 若 齒 輪 的 齒 數 為 z、模 數 為 m、 節(jié) 圓 直 徑 為 d（ d=mz） 、 齒 高 為 h（ h=2m） 、 齒 寬 為 b， 于 是 齒 輪 泵 的 排 量 為 ： bzmdhbq 22 l由 于 齒 輪 的 齒 形 大 多 采 用 漸 開 線 ， 齒 輪 在嚙 合 過 程 中 隨 著 嚙 合 點 位 置 的 移 動 ， 壓 油腔 的 容 積 變 化 率 是 不 均 勻 的 ，

5、 故 在 每 一 瞬間 壓 出 油 液 的 體 積 也 不 同 ， 因 此 齒 輪 泵 的瞬 時 流 量 是 脈 動 的 。 齒 數 逾 少 ， 脈 動 率 就愈 大 ， 其 值 最 高 可 達 20以 上 。 流 量 脈 動會 引 起 壓 力 脈 動 ， 隨 之 產 生 振 動 和 噪 聲 ，這 也 限 制 了 齒 輪 泵 在 高 精 度 機 械 上 的 應 用 。 l1、 齒 輪 泵 的 困 油 現 象l為 保 證 齒 輪 泵 能 連 續(xù) 平 穩(wěn) 地 工 作 ， 就 要 求齒 輪 嚙 合 的 重 疊 系 數 大 于 1， 即 當 前 一 對輪 齒 尚 未 脫 開 嚙 合 時 ， 后 一 對

6、 輪 齒 已 進 入嚙 合 ， 這 樣 在 某 一 瞬 間 會 出 現 有 兩 對 輪 齒同 時 處 于 嚙 合 狀 態(tài) 。 此 時 ， 由 嚙 合 的 兩 輪齒 表 面 、 嚙 合 線 及 齒 輪 端 面 泵 蓋 （ 或 側 板等 ） 圍 成 了 一 個 封 閉 容 積 （ 設 存 在 齒 側 間隙 ） ， 一 部 分 液 體 被 困 在 這 一 封 閉 容 積 中 ，如 圖 3-6所 示 。 圖 3-6 齒 輪 泵 的 困 油現 象 與 困 油 卸 荷 槽 l隨 齒 輪 轉 動 ， 這 一 封 閉 容 積 便 逐 漸 減 小 ，到 兩 嚙 合 線 端 點 A、 B處 于 節(jié) 點 P兩 側

7、的對 稱 位 置 時 （ 圖 3-6b） ， 封 閉 容 積 變 得最 小 ； 齒 輪 繼 續(xù) 轉 動 時 ， 封 閉 容 積 又 會逐 漸 增 大 ， 直 到 圖 3-6c所 示 位 置 時 ， 密封 容 積 變 為 最 大 ； 而 后 前 一 對 輪 齒 退 出嚙 合 ， 密 封 容 積 短 暫 消 失 ， 齒 輪 再 繼 續(xù)轉 動 又 會 形 成 新 的 密 封 容 積 。 l在 密 封 容 積 減 小 時 ， 被 困 油 液 受 擠 壓 ， 壓力 急 劇 上 升 ， 使 軸 承 突 然 受 到 很 大 沖 擊 載荷 ， 泵 產 生 劇 烈 振 動 ， 高 壓 油 從 一 切 可 能泄

8、漏 的 縫 隙 中 擠 出 ， 造 成 功 率 損 失 ， 并 縮短 了 泵 的 壽 命 ； 當 密 封 容 積 增 大 時 ， 由 于沒 有 油 液 及 時 補 充 ， 會 形 成 局 部 真 空 ， 使溶 解 于 油 液 中 的 空 氣 分 離 出 來 ， 形 成 氣 泡 ，能 引 起 噪 聲 、 氣 蝕 ， 產 生 液 壓 沖 擊 ； 上 述情 況 稱 為 齒 輪 泵 的 困 油 現 象 。 這 種 間 斷 出現 的 困 油 現 象 極 為 嚴 重 地 影 響 了 泵 的 工 作平 穩(wěn) 性 和 使 用 壽 命 。 l為 了 克 服 困 油 現 象 ， 通 常 在 齒 輪 兩 端 的 泵蓋

9、 上 （ 或 側 板 上 等 ） 開 設 困 油 卸 荷 槽 。 卸荷 槽 的 開 設 方 式 有 兩 種 ， 即 ：l1） 對 稱 式 卸 荷 槽 如 圖 3-6a所 示 ， 當 封 閉容 積 變 小 時 通 過 右 邊 的 卸 荷 槽 （ 虛 線 ） 與壓 油 腔 相 通 ， 封 閉 容 積 增 大 時 通 過 左 邊 的卸 荷 槽 與 吸 油 腔 相 通 （ 圖 3-6c） 。 l兩 卸 荷 槽 之 間 的 理 論 距 離 a=tj cos (tj 基節(jié) ， 壓 力 角 )。 a的 尺 寸 很 重 要 ， a與 tj cos 相 比 過 大 時 ， 不 能 徹 底 消 除 困 油 現 象

10、 ，而 a小 于 tj cos 時 ， 有 會 將 吸 、 排 油 腔 經 封閉 容 積 短 時 接 通 ， 降 低 泵 的 容 積 效 率 。l采 用 對 稱 式 困 油 卸 荷 槽 ， 當 封 閉 容 積 減 小時 由 于 油 液 不 易 從 即 將 關 閉 的 縫 隙 中 擠 出 ，會 產 生 節(jié) 流 阻 力 ， 封 閉 容 積 內 的 壓 力 仍 然較 高 ， 故 這 會 增 加 泵 軸 承 受 的 不 平 衡 載 荷 ，并 且 這 部 分 油 突 然 與 吸 油 腔 連 通 時 還 會 引起 壓 力 沖 擊 和 噪 聲 。 l2） 非 對 稱 式 卸 荷 槽 若 將 卸 荷 槽 向

11、吸 油 腔平 移 一 個 距 離 ， 即 為 非 對 稱 式 卸 荷 槽 ， 實踐 證 明 這 樣 能 取 得 更 好 的 卸 荷 效 果 。 現 在生 產 的 齒 輪 泵 ， 大 多 只 在 排 油 腔 一 側 開 設卸 荷 槽 ， 卸 荷 槽 的 位 置 向 齒 輪 中 心 連 線 靠近 ， 使 封 閉 容 積 存 在 的 整 個 周 期 均 與 排 油腔 相 通 ， 當 封 閉 容 積 消 逝 時 ， 后 一 對 嚙 合的 輪 齒 正 好 脫 離 卸 荷 槽 ， 不 使 排 油 腔 與 吸油 腔 相 通 。 l齒 輪 泵 中 齒 輪 所 受 受 平 衡 的 徑 向 力 通 過 齒輪 軸

12、傳 遞 給 軸 承 ， 是 影 響 軸 承 壽 命 的 又 一主 要 因 素 。 圖 3-7 齒 輪 泵 徑 向 力 的 分 布 l齒 輪 徑 向 所 受 的 液 壓 力 分 布 如 圖 3-7所 示 。 排 油腔 壓 力 最 大 （ 泵 的 工 作 壓 力 ） ， 吸 油 腔 壓 力 最 ?。?為 負 壓 ） ， 泵 體 與 每 個 齒 頂 尖 隙 均 有 壓 力 降 低 ，液 壓 力 的 合 力 對 主 、 被 動 齒 輪 都 構 成 一 個 很 大 的徑 向 負 荷 ， 合 成 后 的 徑 向 液 壓 力 Fp作 用 于 主 、 被動 齒 輪 的 方 向 如 圖 所 示 。l對 主 動

13、齒 輪 ， Fp 和 FT夾 角 較 大 ， 故 合 成 后 的 徑向 力 F1較 小 ； 被 動 齒 輪 所 受 兩 力 Fp和 FT夾 角 較 小 ，故 合 成 后 的 徑 向 力 F2很 大 。 因 此 ， 齒 輪 泵 的 被 動齒 輪 軸 承 往 往 先 損 壞 ， 故 在 拆 檢 齒 輪 泵 時 應 首 先檢 查 被 動 齒 輪 軸 和 軸 承 。 l隨 著 齒 輪 泵 工 作 壓 力 的 提 高 ， 齒 輪 泵 的 齒輪 軸 和 軸 承 所 受 的 徑 向 不 平 衡 力 很 大 ， 會使 齒 輪 軸 產 生 彎 曲 變 形 ， 加 劇 了 齒 頂 對 泵體 的 磨 損 ， 也 嚴

14、 重 影 響 著 齒 輪 泵 軸 承 的 壽命 ， 進 而 影 響 著 泵 的 壽 命 。 為 了 提 高 齒 輪泵 的 使 用 壽 命 應 設 法 減 小 徑 向 不 平 衡 力 ，通 常 在 齒 輪 泵 的 結 構 上 采 取 一 些 措 施 ， 如減 小 排 油 口 尺 寸 （ 或 將 排 油 口 制 成 矩 形 ） 、擴 大 壓 油 區(qū) 、 擴 大 吸 油 區(qū) 等 。 另 外 還 可 通 過 在蓋 板 上 開 設 平 衡 槽 ，使 它 們 分 別 與 低 、高 壓 腔 相 通 ， 產 生一 個 與 液 壓 徑 向 力平 衡 的 作 用 。 平 衡 徑 向 力 的 措施 都 是 以 增

15、加 徑 向泄 漏 為 代 價 。 l齒 輪 泵 高 壓 油 的 泄 漏 有 三 個 途 徑 ： 一 是 齒頂 與 泵 體 的 徑 向 間 隙 ， 二 是 輪 齒 嚙 合 線 的間 隙 ， 三 是 輪 齒 端 面 與 前 后 泵 蓋 （ 或 側 板等 ） 的 軸 向 端 面 間 隙 。 其 中 ， 徑 向 間 隙 泄漏 由 于 流 動 路 線 較 長 ， 泄 漏 量 較 小 ； 輪 齒嚙 合 線 的 間 隙 在 齒 面 正 常 的 情 況 下 很 小 ，泄 漏 量 更 小 ； 端 面 間 隙 泄 漏 在 齒 輪 泵 的 內泄 漏 中 所 占 比 例 較 大 ， 約 為 總 量 的75%80%。

16、l在 端 面 間 隙 泄 漏 的 油 液 中 ， 一 部 分 直 接漏 到 低 壓 油 腔 ， 另 一 部 分 泄 漏 到 軸 承 腔 ，對 軸 承 起 冷 卻 與 潤 滑 作 用 ， 然 后 經 泵 體上 的 孔 流 回 吸 油 腔 ， 因 此 齒 輪 泵 沒 有 單獨 設 置 外 泄 漏 油 口 。 l顯 然 ， 齒 輪 泵 的 端 面 間 隙 泄 漏 是 影 響 其容 積 效 率 的 主 要 因 素 ， 為 了 提 高 容 積 效率 ， 就 必 須 采 取 有 效 措 施 減 小 端 面 間 隙泄 漏 。 l一 般 講 ， 齒 輪 泵 的 端 面 間 隙 隨 著 齒 輪 的運 轉 會 產

17、 生 磨 損 而 不 斷 增 加 （ 低 壓 齒 輪泵 采 用 固 定 端 面 間 隙 ） ， 因 此 通 過 合 力設 計 端 面 間 隙 來 提 高 容 積 效 率 是 達 不 到目 的 的 。 現 在 生 產 的 中 高 壓 齒 輪 泵 常 采用 浮 動 軸 套 、 彈 性 側 板 、 浮 動 側 板 等 措施 ， 以 實 現 端 面 間 隙 磨 損 后 的 自 動 補 償 ，使 齒 輪 泵 長 期 保 持 有 較 高 的 容 積 效 率 。 l對 于 齒 輪 泵 ， 為 了 解 決 困 油 現 象 有 些 開設 非 對 稱 式 困 油 卸 荷 槽 ， 為 減 小 徑 向 不平 衡 力

18、和 端 面 間 隙 泄 漏 而 在 泵 體 、 泵 蓋 、軸 套 等 上 采 取 多 種 措 施 ， 內 部 泄 漏 的 油液 又 引 入 吸 油 腔 ， 造 成 大 多 數 泵 的 結 構為 非 對 稱 式 ， 故 一 般 來 說 齒 輪 泵 不 可 用作 齒 輪 馬 達 ， 對 已 經 裝 配 后 的 齒 輪 泵 只允 許 向 一 個 方 向 旋 轉 （ 有 些 泵 可 以 通 過重 新 裝 配 實 現 反 轉 ） 。 l由 于 齒 輪 泵 運 轉 時 存 在 不 利 因 素 ， 影 響了 泵 的 正 常 工 作 及 壓 力 的 提 高 ， 所 以 不同 型 號 的 齒 輪 泵 在 結 構

19、 上 采 取 了 不 同 的措 施 來 克 服 這 些 不 利 因 素 。 下 面 介 紹 工程 機 械 中 常 見 的 幾 種 國 產 的 外 嚙 合 齒 輪泵 ， 并 介 紹 其 檢 查 與 裝 配 要 點 。 l1、 CB系 列 齒 輪 泵lCB系 列 齒 輪 泵 的 結 構 如 圖 3-8所 示 ， 常 用 于液 壓 轉 向 系 統 、 液 力 工 程 機 械 的 變 矩 變速 系 統 中 向 液 力 變 矩 器 和 動 力 換 檔 變 速 系統 供 油 ， 其 額 定 壓 力 一 般 為 9.8MPa， 最 高壓 力 為 13.5MPa， 使 用 轉 速 范 圍 為13001625r

20、/min， 按 其 排 量 大 小 有 多 種 規(guī)格 （ 如 排 量 有 10、 32、 46、 98mL/r） ， 各規(guī) 格 泵 零 件 的 尺 寸 大 小 都 不 一 樣 ， 但 結 構形 式 和 組 成 基 本 相 同 。 圖 3-8 CB型 齒 輪 泵泵 體 ， 2浮 動 軸 套 ， 3， 11被 、 主 動 齒 輪 ， 4彈 性 導 向 鋼 絲， 5卸 壓 片 ， 6密 封 圈 ， 7泵 蓋 ， l該 泵 的 前 端 軸 套 是 可 以 浮 動 的 ， 高 壓 油 通過 泵 體 和 前 軸 套 之 間 的 空 隙 被 導 至 泵 蓋 與前 軸 套 間 的 空 腔 。 在 泵 蓋 和

21、前 軸 套 間 裝 有密 封 圈 6及 支 承 密 封 圈 的 卸 壓 片 5， 卸 壓 片上 開 設 圓 孔 將 低 壓 油 引 入 密 封 圈 5所 圍 成 的面 積 中 ， 此 處 是 低 壓 油 ， 而 此 密 封 圈 外 是高 壓 油 。 在 壓 油 腔 一 側 ， 軸 套 與 齒 輪 端 面的 壓 力 油 對 軸 套 產 生 一 個 推 開 力 ， 但 軸 套與 泵 蓋 間 的 壓 力 油 又 對 軸 套 產 生 一 個 壓 緊力 ， 兩 作 用 力 基 本 共 線 ， 且 軸 套 所 受 的 壓緊 力 大 于 推 開 力 ； 在 吸 油 腔 一 側 ， 軸 套 兩端 面 都 受

22、低 壓 油 的 作 用 。 在 泵 工 作 時 ， 前 端 軸 套 在 液 壓 力 的 作 用 下 被輕 輕 壓 向 齒 輪 ， 使 齒 輪 兩 端 面 與 前 后 軸 套磨 損 后 的 間 隙 可 以 自 動 得 到 補 償 ， 并 能 使軸 套 磨 損 較 均 勻 。 當 軸 套 磨 損 太 多 ， 前 軸套 與 泵 蓋 之 間 的 間 隙 太 大 時 ， 密 封 圈 5就 不能 起 到 密 封 作 用 ， 密 封 圈 外 的 高 壓 油 會 穿過 密 封 圈 向 低 壓 腔 泄 漏 ， 影 響 泵 的 容 積 效率 ， 為 此 裝 配 時 需 測 量 此 間 隙 ， 保 證 間 隙大 小

23、 為 2.42.5mm， 若 太 大 時 可 在 后 軸 套與 泵 體 間 加 銅 皮 來 調 整 間 隙 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領l 拆 開 檢 修 時 ， 必 須 用 輕 質 柴 油 或 煤 油 清 洗全 部 零 件 ， 并 用 壓 縮 空 氣 吹 凈 。l 四 個 半 軸 套 的 位 置 不 可 隨 意 調 換 ， 齒 輪 同側 的 兩 個 半 軸 套 的 厚 度 誤 差 要 求 不 超 過0.005mm， 最 大 不 超 過 0.01mm。l 軸 套 與 齒 輪 的 配 合 間 用 平 尺 檢 查 不 允 許 有漏 光 。l 半 軸 套 上 開 有 與 軸 承 腔 相 通

24、 的 卸 荷 槽 應 放在 吸 油 腔 一 側 。 l 導 向 彈 簧 鋼 絲 安 裝 時 必 須 注 意 彈 簧 力 的作 用 方 向 ， 在 彈 簧 力 的 作 用 下 ， 使 兩 軸 套的 扭 轉 方 向 與 被 動 齒 輪 的 旋 轉 方 向 一 致 。只 有 在 這 樣 正 確 安 裝 ， 才 能 保 證 消 除 困 油現 象 的 卸 荷 槽 的 錯 動 而 不 至 于 使 吸 、 壓 油腔 相 通 。l 卸 壓 片 應 放 在 吸 油 腔 一 側 。l 泵 蓋 緊 固 螺 釘 應 交 替 均 勻 擰 緊 。l 轉 向 需 滿 足 設 備 要 求 。 lCBF-E和 CBF-F系 列

25、 齒 輪 泵 的 結 構 圖 ， F系 列泵 的 軸 徑 較 E系 列 粗 ， 但 結 構 相 同 。 E系 列為 中 、 高 壓 泵 ， 其 額 定 壓 力 為 15.7MPa， 最高 壓 力 為 19.6MPa； F系 列 為 高 壓 泵 ， 額 定壓 力 為 20.6MPa， 最 高 壓 力 為 24.5MPa。 兩種 泵 的 轉 速 相 同 ， 排 量 在 32mL/r以 下 的 額定 轉 速 為 2500r/min， 最 高 轉 速 為3000r/min； 排 量 在 32mL/r以 上 的 泵 額 定轉 速 為 2000r/min， 最 高 轉 速 為 2500r/min。 圖 3

26、-9 CBF-E、 CBF-F 系 列 齒 輪 泵1 泵 體 ， 2 “ O” 形 密 封 圈 ， 泵 蓋 ， 被 動 齒輪 ， 主 動 齒 輪 、 6 旋 轉 軸 密 封 ， 7 DU滑 動 軸 承， 組 合 “ ” 形 密 封 圈 ， 9定 位 銷 ， 10 側 板 ，11 支 撐 板 l1） 結 構 特 點l該 類 泵 從 結 構 上 采 用 了 可 浮 動 的 側 板 來 補 償 齒 輪泵 的 端 面 間 隙 泄 漏 。 泵 蓋 從 外 觀 上 看 是 對 稱 的 ，其 高 低 壓 油 腔 側 均 有 一 個 小 孔 ， 但 為 適 應 機 械 不同 轉 向 的 要 求 ， 只 有 一

27、 側 的 孔 與 軸 承 腔 相 通 ， 將泄 漏 到 各 軸 承 腔 的 液 壓 油 引 回 吸 油 腔 。 齒 輪 與 泵體 、 泵 蓋 之 間 裝 有 浮 動 側 板 10， 側 板 為 雙 金 屬 結構 ， 銅 合 金 面 一 側 對 著 齒 輪 端 面 ， 在 排 油 腔 一 側開 有 偏 置 式 困 油 卸 荷 槽 ， 克 服 齒 輪 泵 的 困 油 現 象 。出 廠 的 泵 無 法 通 過 重 新 裝 配 來 改 變 其 轉 動 方 向 。 l在 側 板 與 泵 體 、 泵 蓋 之 間 靠 排 油 腔 一 側 裝 有 組 合式 “ ” 形 密 封 8， 組 合 式 “ ” 形 密

28、 封 圈 的 中間 為 橡 膠 密 封 件 ， 內 外 兩 側 為 尼 龍 和 塑 料 支 撐 環(huán) ，支 撐 環(huán) 可 以 固 定 橡 膠 密 封 件 的 位 置 并 增 強 耐 壓 程度 ； 在 吸 油 腔 側 放 置 支 撐 板 11， 其 作 用 是 固 定 側板 的 位 置 ， 防 止 “ ” 形 組 合 密 封 被 沖 壞 。 “ ”型 組 合 密 封 圍 起 來 的 區(qū) 域 內 為 高 壓 油 ， 其 產 生 的液 壓 作 用 力 略 大 于 側 板 對 面 （ 齒 輪 端 面 ） 液 壓 油的 作 用 力 ， 當 側 板 與 齒 輪 端 面 出 現 磨 損 時 ， 側 板可 自 動

29、 向 齒 輪 端 面 移 動 ， 減 小 軸 向 間 隙 的 泄 漏 量 ，使 齒 輪 泵 保 持 較 高 的 容 積 效 率 。 l該 類 泵 的 另 一 個 特 點 是 采 用 DU軸 承 ， 可 實現 無 油 潤 滑 ， DU軸 承 是 由 氟 塑 青 銅 材 料 制成 的 。 這 種 材 料 具 有 良 好 的 自 潤 滑 性 能 和化 學 穩(wěn) 定 性 。 采 用 DU軸 承 的 液 壓 泵 不 但 可實 現 干 摩 擦 、 壽 命 長 、 承 載 能 力 大 ， 而 且抗 異 物 嵌 入 性 也 好 ， 能 使 硬 磨 微 粒 擠 壓 在軸 承 中 ， 不 產 生 拉 傷 磨 損 ，

30、 在 承 受 沖 擊 載荷 時 ， 噪 聲 也 低 。 因 此 ， 近 年 來 該 類 泵 被廣 泛 地 應 用 在 工 程 機 械 上 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領l 泵 體 的 掃 鏜 痕 跡 大 于 0.015mm時 應 更 換 泵 ，側 板 合 金 面 若 有 明 顯 的 圓 弧 形 磨 損 可 更 換 側 板 。l 不 要 用 砂 紙 或 油 石 修 磨 軸 承 和 軸 頸 。l 側 板 上 帶 有 卸 荷 槽 的 一 面 應 與 齒 輪 端 面 向 對 ，并 放 在 排 油 腔 一 側 。l 切 記 將 泵 蓋 上 的 通 孔 (與 軸 承 腔 相 通 )放 在 吸 油腔

31、 一 側 。l 支 撐 板 放 置 在 吸 油 腔 側 ， 而 組 合 式 “ ” 形密 封 圈 應 放 在 高 壓 腔 側 ， 并 應 保 持 平 整 。l 泵 蓋 與 泵 體 組 合 后 ， 先 在 泵 的 對 稱 位 置 上 各裝 一 個 螺 釘 ， 擰 至 規(guī) 定 力 矩 ， 然 后 用 同 樣 的 力 矩擰 緊 剩 余 螺 釘 。 l1） 結 構 特 點l該 泵 由 泵 體 3， 前 、 后 泵 蓋 6和 11， 主 、 被 動 齒 輪7和 5， 隔 板 1， 側 板 9等 零 件 組 成 。 在 泵 體 與 側 板之 間 設 有 弓 形 密 封 圈 ， 在 側 板 與 隔 板 間

32、有 方 形密 封 圈 ， 主 、 被 動 齒 輪 通 過 雙 金 屬 滑 動 軸 承 支 承 在 前 、 后 泵 蓋 上 。 前 、 后 泵 蓋 上 開 有 通 道 ，被 動 齒 輪 軸 上 有 軸 向 通 孔 ， 將 各 軸 承 腔 與 吸 油 腔溝 通 ， 使 滑 動 軸 承 形 成 差 壓 潤 滑 并 使 軸 端 密 封 不承 受 高 壓 。 圖 3-10 CB-Fa 系 列 齒 輪 泵1 隔 板 ， 2 定 位 銷 ， 泵 體 ， 弓 形 密 封 圈 ， 、 主 、 被 動 齒 輪 ， 、 11 前 、 后 泵 蓋 ， 方 形 密 封 圈 ， 側 板 ， 滑 動 軸 承 l該 泵 的

33、主 要 特 征 是 采 用 彈 性 側 板 以 減 少 端 面 間 隙的 泄 漏 量 ， 提 高 容 積 效 率 。 側 板 是 在 鋼 的 基 體 上燒 結 一 層 磷 青 銅 粉 末 合 金 與 齒 輪 端 面 配 合 。 側 板前 后 各 一 塊 ， 其 中 一 塊 在 合 金 面 開 有 困 油 卸 荷 槽 ，與 軸 承 腔 相 通 的 卸 荷 槽 應 放 在 吸 油 腔 一 側 ， 側 板的 周 邊 搭 接 在 泵 體 上 。 前 、 后 泵 蓋 上 在 排 油 腔 一側 銑 有 弓 形 環(huán) 槽 ， 弓 形 環(huán) 槽 內 裝 有 橡 膠 密 封 圈 與紫 銅 保 持 架 a（ 放 大

34、圖 ） 以 提 高 密 封 效 果 。 對 于不 同 轉 向 的 泵 ， 弓 形 環(huán) 槽 在 前 蓋 的 開 法 不 同 ， 圖 A-A視 圖 為 正 轉 泵 的 前 泵 蓋 ， A-A視 圖 為 反轉 泵 的 前 泵 蓋 。 因 此 ， 它 的 旋 轉 方 向 不 能 通 過 重新 裝 配 來 改 變 。 l在 排 油 腔 一 側 ， 側 板 的 合 金 面 受 到 排 油 腔和 各 齒 間 油 液 的 液 壓 力 ， 此 力 將 側 板 推 開齒 輪 端 面 ； 同 時 高 壓 腔 的 油 充 滿 弓 形 密 封圈 內 ， 油 液 壓 力 從 側 板 的 背 面 作 用 于 側 板 ，使

35、側 板 向 齒 輪 端 面 壓 緊 ； 側 板 兩 面 液 壓 作用 力 基 本 共 線 ， 方 向 相 反 ， 且 壓 緊 力 大 于推 開 力 。 當 出 現 軸 向 間 隙 時 ， 由 于 側 板 邊緣 與 泵 體 搭 接 ， 在 液 壓 不 平 衡 力 的 作 用 下便 產 生 彈 性 變 形 ， 向 齒 輪 端 面 靠 近 ， 以 減小 軸 向 間 隙 ， 實 現 端 面 間 隙 的 自 動 補 償 。 l2） 裝 配 要 領l 在 分 解 泵 時 先 判 斷 泵 的 轉 向 ， 裝 配 時 根據 轉 動 方 向 ， 幫 助 正 確 裝 配 。l 后 泵 蓋 開 有 弓 形 環(huán) 槽

36、一 側 和 側 板 上 帶 有通 孔 側 要 對 應 前 泵 蓋 上 弓 形 環(huán) 槽 一 側 ， 即都 應 在 高 壓 腔 側 。l 安 放 弓 形 保 持 架 時 要 注 意 放 平 ， 不 要 碰壞 原 形 ， 否 則 高 邊 將 翹 出 壓 在 槽 外 ， 造 成泄 漏 。l 要 認 真 清 洗 滑 動 軸 承 和 孔 道 ， 防 止 硬 質顆 粒 殘 留 泵 內 ， 保 護 側 板 合 金 面 不 受 損 傷 。 lCBG系 列 齒 輪 泵 在 工 程 機 械 液 壓 傳 動 系 統中 應 用 較 為 普 遍 ， 如 裝 載 機 、 推 土 機 、 平地 機 、 自 卸 車 等 設 備

37、 上 常 用 該 類 型 泵 作 為工 作 機 構 的 液 壓 動 力 源 ， 其 額 定 壓 力 一 般為 16MPa， 額 定 轉 速 為 2000r/min。 CBG系列 泵 可 分 為 CBG1、 CBG2、 CBG3三 個 組 別 ，但 其 工 作 原 理 與 結 構 特 點 完 全 一 樣 ， 圖 3-9和 圖 3-10分 別 為 泵 的 零 件 分 解 圖 和 結 構 圖 。 圖 3-10 CBG 系 列 齒 輪 泵 零 件 分 解 圖3-前 泵 蓋 ， 4、 13-密 封 環(huán) ， 6、 10-側 板 ， 7-泵 體 ， 8-O 型 密 封 圈， 14-后 泵 蓋 ， 15、 1

38、6-主 、 被 動 齒 輪 l1） 結 構 特 點l該 泵 的 特 點 之 一 是 采 用 固 定 側 板 。 前 、 后側 板 6和 10被 前 后 泵 蓋 壓 緊 在 泵 體 上 ， 軸向 不 能 活 動 。 側 板 的 材 料 為 8號 鋼 ， 鋼 背上 燒 結 青 銅 材 料 或 高 錫 鋁 合 金 耐 磨 材 料 ，通 過 控 制 泵 體 厚 度 與 齒 輪 寬 度 的 加 工 精 度 ，保 證 齒 輪 與 側 板 間 的 軸 向 間 隙 為0.050.10mm。 在 實 際 使 用 相 當 長 一 段 時間 后 ， 此 間 隙 增 大 不 多 ， 證 明 齒 輪 端 面 與側 板

39、磨 損 很 少 。 l與 之 相 比 ， 采 用 浮 動 軸 套 （ 側 板 等 ） 雖 可自 動 補 償 軸 向 間 隙 ， 但 軸 套 在 油 壓 作 用 下始 終 貼 緊 齒 輪 端 面 ， 配 合 面 磨 損 較 快 。 l該 泵 的 第 二 個 特 點 是 采 用 二 次 密 封 。 在 主動 齒 輪 軸 的 兩 端 裝 有 密 封 環(huán) 4和 13， 在 泵 蓋 、側 板 和 軸 承 之 間 裝 有 O型 密 封 圈 5和 11。 高壓 油 經 齒 輪 端 面 與 側 板 之 間 的 間 隙 漏 到 各軸 承 腔 f， 各 軸 承 腔 的 油 是 連 通 的 。 l軸 承 腔 的 壓

40、 力 油 向 低 壓 腔 泄 漏 有 兩 條 途 徑 ：其 一 是 通 過 O型 密 封 圈 11進 入 側 板 和 泵 蓋 的d槽 ， 在 經 側 板 上 的 通 孔 b流 向 吸 油 腔 ， 因為 該 處 密 封 的 各 零 件 無 相 對 運 動 ， 只 要 密封 件 完 好 ， 就 能 保 證 密 封 效 果 而 不 產 生 泄漏 ； 其 二 是 沿 主 動 齒 輪 軸 向 兩 端 軸 與 密 封環(huán) 4和 13間 的 徑 向 間 隙 以 及 密 封 環(huán) 和 前 后 泵蓋 的 軸 向 間 隙 泄 漏 到 骨 架 油 封 處 的 g腔 ， 經前 后 泵 蓋 上 的 孔 c到 槽 d， 再

41、經 側 板 上 的 孔 b流 回 吸 油 腔 。 l只 要 保 證 密 封 環(huán) 與 齒 輪 軸 的 配 合 間 隙 以 及密 封 環(huán) 突 緣 端 面 與 泵 蓋 臺 階 的 軸 向 間 隙 ，就 可 以 使 通 過 這 里 的 泄 漏 量 很 小 。 所 謂 二次 密 封 是 指 齒 輪 端 面 與 側 板 間 的 密 封 為 一次 密 封 ， 泄 漏 到 軸 承 腔 的 油 經 密 封 環(huán) 4、 13的 密 封 為 第 二 次 密 封 。 這 樣 高 壓 油 從 排 油腔 泄 漏 到 吸 油 腔 要 經 過 兩 次 密 封 ， 且 由 于二 次 密 封 產 生 的 節(jié) 流 阻 力 ， 使 得

42、 f腔 形 成 了較 高 的 壓 力 ， 液 壓 油 在 經 過 第 一 次 端 面 間隙 密 封 泄 漏 時 ， 壓 力 差 大 大 減 小 ， 從 而 使泵 的 軸 向 間 隙 泄 漏 顯 著 降 低 ， 有 效 地 提 高了 容 積 效 率 。 圖3-11 CBG 系列齒輪泵結構圖1、2-骨架油封，3、14-前后泵蓋，4、13-密封環(huán)，5、8、11-O型密封圈，6、10-側板，7-泵體，9-定位銷，12-軸承，15、16-主、被動齒輪 l固 定 側 板 上 盲 孔 a是 為 解 決 困 油 現 象而 開 設 的 卸 荷 槽 ， 而 通 孔 b的 作 用 是將 經 過 兩 次 密 封 后

43、流 到 c槽 的 泄 漏 油引 回 吸 油 腔 。 另 外 該 系 列 泵 出 廠 后 經過 重 新 裝 配 可 以 改 變 轉 向 ， 如 果 必 須改 變 轉 向 ， 可 將 泵 體 和 兩 側 板 旋 轉180 ， 重 新 裝 配 即 可 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領l 檢 查 側 板 是 否 有 嚴 重 燒 傷 和 磨 痕 ， 合 金層 是 否 有 嚴 重 磨 損 、 脫 落 或 偏 磨 ； 密 封 環(huán) 4和 13與 軸 頸 的 配 合 間 隙 應 小 于 0.05mm， 超差 應 修 理 或 更 換 ； 用 千 分 尺 測 量 軸 和 軸 承滾 子 之 間 的 間 隙 是

44、否 大 于 0.075mm， 如 超過 此 值 應 更 換 軸 承 。l 泵 的 轉 向 與 機 械 的 要 求 相 適 應 。 在 分 解泵 時 可 在 前 后 泵 蓋 和 泵 體 上 作 上 記 號 。l 側 板 上 的 通 孔 b應 放 在 吸 油 腔 側 ， 否 則 高壓 油 會 沖 壞 軸 端 骨 架 油 封 。 l 軸 承 裝 在 泵 蓋 內 后 ， 軸 承 端 面 應 低 于 泵蓋 端 面 0.05 0.15mm。l 將 O型 密 封 圈 5、 11放 入 前 后 泵 蓋 的 軸 承外 邊 密 封 槽 內 ， 再 將 尼 龍 擋 圈 放 在 O型 圈 上面 ， 壓 平 后 自 然

45、 彈 出 0.3mm左 右 為 宜 。 l 輸 入 軸 上 的 旋 轉 軸 骨 架 油 封 在 裝 配 時 ，里 面 的 油 封 唇 口 朝 里 ， 用 以 防 止 向 外 漏 油 ；外 面 的 唇 口 朝 外 ， 用 于 防 塵 。l 裝 配 完 畢 ， 向 泵 內 注 入 清 潔 液 壓 油 ， 用手 可 以 轉 動 ， 無 卡 阻 或 過 緊 感 覺 。 l齒 輪 馬 達 的 工 作 原 理 如 圖 3-12所 示 ， 假 如 轉矩 通 過 中 心 O 輸 出 ， 出 油 口 壓 力 為 零 。圖 3-12 齒 輪 馬 達 工 作 原 理 l當 高 壓 油 輸 入 進 油 腔 時 ， 輪

46、 齒 2和 2 兩 面都 受 高 壓 油 的 作 用 而 相 互 平 衡 ， 輪 齒 3和3 受 高 壓 油 作 用 整 個 齒 面 上 的 液 壓 力 對回 轉 中 心 產 生 順 時 針 方 向 轉 矩 ， 在 嚙 合 點A處 輪 齒 1和 1 的 部 分 齒 面 （ 從 嚙 合 線 到齒 根 ） 所 受 液 壓 力 則 產 生 逆 時 針 方 向 的 轉矩 ， 由 于 輪 齒 1和 1 液 壓 力 所 產 生 的 轉 矩小 于 順 時 針 方 向 轉 矩 ， 齒 輪 在 此 不 平 衡 轉矩 的 作 用 下 旋 轉 ， 拖 動 外 負 載 做 功 。 l齒 輪 馬 達 的 轉 速 是 由

47、 供 入 的 高 壓 油 的 流量 決 定 的 ， 且 其 存 在 力 矩 脈 動 。 在 馬 達高 速 運 轉 時 ， 由 于 其 轉 動 部 分 的 轉 動 慣量 在 起 作 用 ， 可 以 大 大 減 輕 馬 達 力 矩 的脈 動 程 度 ； 當 轉 速 較 低 時 ， 力 矩 脈 動 就很 顯 著 ， 故 其 低 速 穩(wěn) 定 性 較 差 。 所 以 ，齒 輪 馬 達 宜 用 于 高 速 且 轉 動 慣 量 較 大 場合 。 l圖 3-13所 示 為 CM-F齒 輪 馬 達 的 結 構 圖 。 它 與 CB-F系 列 齒 輪 泵 的 結 構 基 本 相 同 ， 但 由 于 馬 達 需 要

48、帶 負 荷 起 動 ， 而 且 要 能 正 反 轉 ， 所 以 它 們 的 實 際結 構 仍 有 差 別 。 圖 3-13 CM-F齒 輪 馬 達 l齒 輪 馬 達 與 泵 相 比 有 以 下 特 征 ：l1、 齒 輪 馬 達 進 、 回 油 通 道 對 稱 分 布 ， 通 徑 相 同 ，以 便 正 反 轉 時 性 能 一 樣 。l2、 齒 輪 馬 達 有 外 泄 漏 油 口 。 齒 輪 泵 的 內 泄 漏 可以 引 回 吸 油 腔 ； 而 馬 達 在 正 反 轉 時 其 進 、 出 油腔 相 互 變 換 ， 沒 有 固 定 的 低 壓 油 口 ， 故 不 能 將泄 漏 油 引 到 任 意 一

49、 個 油 腔 ， 只 能 單 獨 引 出 ， 以免 沖 壞 密 封 圈 。l3、 內 部 結 構 如 卸 荷 槽 等 必 須 對 稱 分 布 ， 以 適 應正 反 轉 的 工 作 需 要 。l4、 齒 輪 馬 達 較 多 應 用 滾 動 軸 承 ， 主 要 是 為 了 減小 摩 擦 損 失 ， 改 善 馬 達 的 起 動 性 能 。 l內 嚙 合 齒 輪 泵 原 理 : 一 對 相 互 嚙 合 的 小 齒輪 和 內 齒 輪 與 側 板 所 圍 成 的 密 閉 容 積 被齒 嚙 合 線 分 割 成 兩 部 分 ， 當 傳 動 軸 帶 動小 齒 輪 旋 轉 時 ， 輪 齒 脫 開 嚙 合 的 一

50、側 密閉 容 積 增 大 ， 為 吸 油 腔 ； 輪 齒 進 入 嚙 合的 一 側 密 閉 容 積 減 小 ， 為 壓 油 腔 . l 內 嚙 合 齒 輪 泵 工 作 原 理 .AVI 特 點 : 無 困 油 現 象 ;流 量 脈 動 小 ， 噪 聲 低 ;采 取 間 隙 補 償 措 施 后 ，泵 的 額 定 壓 力 可 達 30 MPa。 擺 線 泵 工 作 原 理 擺 線 泵 結 構 ： l 螺 桿 泵 ： 依 螺 桿 數 分 類 ： 單 螺 桿 、 雙 螺 桿 、 三 螺 桿 、 四 螺 桿 、 五 螺 桿 l 相 互 嚙 合 的 螺 桿 與殼 體 之 間 形 成 多 個密 閉 容 積

51、， 每 個 密閉 容 積 為 一 級 。 當傳 動 軸 帶 動 主 螺 桿順 時 針 旋 轉 時 ， 左端 密 閉 容 積 逐 漸 形成 ， 容 積 增 大 為 吸油 腔 ； 右 端 密 閉 容積 逐 漸 消 失 ， 容 積減 小 為 壓 油 腔 。l 特 點 流 量 均 勻 ，噪 聲 低 ； 自 吸 性 能好 。 l 1、 一 個 完 整 的 液 壓 系 統 有 哪 幾 部 分 組 成 ， 其 作用 各 是 什 么 ？l 2、 什 么 是 液 體 的 粘 性 ， 溫 度 的 變 化 對 粘 度 有 何影 響 ？l 3、 雷 諾 數 的 物 理 意 義 是 什 么 ？l 4、 解 釋 名 詞 ： 理 想 液 體 、 穩(wěn) 定 流 動 、 額 定 壓 力 、排 量 。l 5、 困 油 現 象 是 如 何 發(fā) 生 的 ， 其 危 害 是 什 么 ？l6、 計 算 ： 某 液 壓 馬 達 的 排 量 為 10mL/r， 入 口 壓力 為 10MPa， 出 口 壓 力 為 0， 容 積 效 率 為 0.9， 機械 效 率 為 0.9， 若 輸 入 流 量 為 20l/min， 求 馬 達 的轉 速 和 輸 出 扭 矩 。