3-5(a),齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小,到两啮合点处于节点两侧的对称位置 时〔见图3-5(b)〕,封闭容积为最小,齿轮再继续转动时,封闭容积又逐渐增大,直到图 3-5(c)所示位置时,容积又变为最大。在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升 使轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧烈振动,这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤 出,造成功率损失,使油液发热等。当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空, 使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等 系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平 稳性和使用寿命。 图3-5齿轮泵的困油现象 为了消除困油现象,在CB一B型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽,其几何关系如 图3-6所示。卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油 腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽之间的距离为a,必须保证在任何 时候都不能使压油腔和吸油腔互通 按上述对称开的卸荷槽,当困油封闭腔由大变至最小时(图3-6),由于油液不易从即将 关闭的缝隙中挤出,故封闭油压仍将高于压油腔压力;齿轮继续转动,当封闭腔和吸油腔相通 的瞬间,高压油又突然和吸油腔的低压油相接触,会引起冲击和噪声。于是CB一B型齿轮泵将 卸荷槽的位置整个向吸油腔侧平移了一个距离。这时封闭腔只有在由小变至最大时才和压油 腔断开,油压没有突变,封闭腔和吸油腔接通时,封闭腔不会出现真空也没有压力冲击,这样 改进后,使齿轮泵的振动和噪声得到了进一步改善 图3-6齿轮泵的困油卸荷槽图图37齿轮泵的径向不平衡力 2、径向不平衡力 齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如图3-7所示,泵的右侧为吸油 腔,左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的 压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅 加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。为了 解决径向力不平衡问题,在有些齿轮泵上,采用开压力平衡槽的办法来消除径向不平衡力,但 这将使泄漏增大,容积效率降低等。CB-B型齿轮泵则采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶 部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。 3、齿轮泵的泄漏通道 在液压泵中,运动件间是靠微小间隙密封的,这些微小间隙从运动学上开成摩擦副,而
3-5(a)〕,齿轮连续旋转时,这一封闭容积便逐渐减小,到两啮合点处于节点两侧的对称位置 时〔见图 3-5(b) 〕,封闭容积为最小,齿轮再继续转动时,封闭容积又逐渐增大,直到图 3-5(c)所示位置时,容积又变为最大。在封闭容积减小时,被困油液受到挤压,压力急剧上升, 使轴承上突然受到很大的冲击载荷,使泵剧烈振动,这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤 出,造成功率损失,使油液发热等。当封闭容积增大时,由于没有油液补充,因此形成局部真空, 使原来溶解于油液中的空气分离出来,形成了气泡,油液中产生气泡后,会引起噪声、气蚀等 一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重地影响着泵的工作平 稳性和使用寿命。 图 3-5 齿轮泵的困油现象 为了消除困油现象,在 CB—B 型齿轮泵的泵盖上铣出两个困油卸荷凹槽,其几何关系如 图 3-6 所示。卸荷槽的位置应该使困油腔由大变小时,能通过卸荷槽与压油腔相通,而当困油 腔由小变大时,能通过另一卸荷槽与吸油腔相通。两卸荷槽之间的距离为 a,必须保证在任何 时候都不能使压油腔和吸油腔互通。 按上述对称开的卸荷槽,当困油封闭腔由大变至最小时(图 3-6),由于油液不易从即将 关闭的缝隙中挤出,故封闭油压仍将高于压油腔压力;齿轮继续转动，当封闭腔和吸油腔相通 的瞬间,高压油又突然和吸油腔的低压油相接触,会引起冲击和噪声。于是 CB—B 型齿轮泵将 卸荷槽的位置整个向吸油腔侧平移了一个距离。这时封闭腔只有在由小变至最大时才和压油 腔断开,油压没有突变,封闭腔和吸油腔接通时,封闭腔不会出现真空也没有压力冲击,这样 改进后,使齿轮泵的振动和噪声得到了进一步改善。 图 3-6 齿轮泵的困油卸荷槽图 图 3-7 齿轮泵的径向不平衡力 2、 径向不平衡力 齿轮泵工作时,在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如图 3-7 所示,泵的右侧为吸油 腔,左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上,沿着齿顶的泄漏油,具有大小不等的 压力,就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高,这个不平衡力就越大,其结果不仅 加速了轴承的磨损,降低了轴承的寿命,甚至使轴变形,造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。为了 解决径向力不平衡问题,在有些齿轮泵上,采用开压力平衡槽的办法来消除径向不平衡力,但 这将使泄漏增大,容积效率降低等。CB—B 型齿轮泵则采用缩小压油腔,以减少液压力对齿顶 部分的作用面积来减小径向不平衡力,所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。 3、 齿轮泵的泄漏通道 在液压泵中，运动件间是靠微小间隙密封的，这些微小间隙从运动学上开成摩擦副，而
高压腔的油液通过间隙向低压腔泄漏是不可避免的:齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途径 泄漏到吸油腔去:一是通过齿轮啮合线处的间隙(齿侧间隙):二是通过体定子环内孔和齿 顶间隙的径向间隙(齿顶间隙);三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙(端面间隙)。在这三 类间隙中,端面间隙的泄漏量最大,压力越高,由间隙泄漏的液压油液就愈多,因此为了实 现齿轮泵的高压化,为了提高齿轮泵的压力和容积效率,需要从结构上来采取措施,对端面 间隙进行自动补偿 四、高压齿轮泵的特点 上述齿轮泵由于泄漏大(主要是端面泄漏,约占总泄漏量的70%~80%),且存在径向不平 衡力,故压力不易提高。高压齿轮泵主要是针对上述问题采取了一些措施,如尽量减小径向不 平衡力和提高轴与轴承的刚度;对泄漏量最大处的端面间隙,采用了自动补偿装置等。下面对 端面间隙的补偿装置作简单介绍 1.浮动轴套式图3-8(a)是浮动轴套式的间隙补偿装置。它利用泵的出口压力油,引入 齿轮轴上的浮动轴套1的外侧A腔,在液体压力作用下,使轴套緊贴齿轮3的侧面,因而可以 消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。在泵起动时,靠弹簧4来产生预紧力, 保证了轴向间隙的密封。 图3-8端面间隙补偿装置示意图 2.浮动侧板式浮动侧板式补偿装置的工作原理与浮动轴套式基本相似,它也是利用泵的 出口压力油引到浮动侧板1的背面〔见图3-8(b)〕,使之紧贴于齿轮2的端面来补偿间隙 起动时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。 3.挠性侧板式图3-8(c)是挠性侧板式间隙补偿装置,它是利用泵的出口压力油引到 侧板的背面后,靠侧板自身的变形来补偿端面间隙的,侧板的厚度较薄,内侧面要耐磨(如烧 结有0.5~0.7mm的磷青铜),这种结构采取一定措施后,易使侧板外侧面的压力分布大体上 和齿轮侧面的压力分布相适应。 六、内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵的工作原理也是利用齿间密封容积的变化来实现吸油压油的。图3-9所示 是内啮合齿轮泵的工作原理图。 图3-9所示是内啮合齿轮泵的工作原理图
高压腔的油液通过间隙向低压腔泄漏是不可避免的；齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途径 泄漏到吸油腔去；一是通过齿轮啮合线处的间隙（齿侧间隙）；二是通过体定子环内孔和齿 顶间隙的径向间隙（齿顶间隙）；三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙（端面间隙）。在这三 类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油液就愈多，因此为了实 现齿轮泵的高压化，为了提高齿轮泵的压力和容积效率，需要从结构上来采取措施，对端面 间隙进行自动补偿。 四、高压齿轮泵的特点 上述齿轮泵由于泄漏大(主要是端面泄漏,约占总泄漏量的 70%～80%),且存在径向不平 衡力,故压力不易提高。高压齿轮泵主要是针对上述问题采取了一些措施,如尽量减小径向不 平衡力和提高轴与轴承的刚度;对泄漏量最大处的端面间隙,采用了自动补偿装置等。下面对 端面间隙的补偿装置作简单介绍。 1.浮动轴套式 图 3-8(a)是浮动轴套式的间隙补偿装置。它利用泵的出口压力油,引入 齿轮轴上的浮动轴套 1 的外侧 A 腔,在液体压力作用下,使轴套紧贴齿轮 3 的侧面,因而可以 消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。在泵起动时,靠弹簧 4 来产生预紧力, 保证了轴向间隙的密封。 图 3-8 端面间隙补偿装置示意图 2.浮动侧板式 浮动侧板式补偿装置的工作原理与浮动轴套式基本相似,它也是利用泵的 出口压力油引到浮动侧板 1 的背面〔见图 3-8(b)〕,使之紧贴于齿轮 2 的端面来补偿间隙。 起动时,浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。 3.挠性侧板式 图 3-8(c)是挠性侧板式间隙补偿装置,它是利用泵的出口压力油引到 侧板的背面后,靠侧板自身的变形来补偿端面间隙的,侧板的厚度较薄,内侧面要耐磨(如烧 结有 0.5～0.7mm 的磷青铜),这种结构采取一定措施后,易使侧板外侧面的压力分布大体上 和齿轮侧面的压力分布相适应。 六、内啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵的工作原理也是利用齿间密封容积的变化来实现吸油压油的。图 3-9 所示 是内啮合齿轮泵的工作原理图。 图 3-9 所示是内啮合齿轮泵的工作原理图
它是由配油盘(前、后盖)、外转子(从动轮)和偏心安置在泵体内的内转子(主动轮)等组 成。内、外转子相差一齿,图中内转子为六齿,外转子为七齿,由于内外转子是多齿啮合,这就 形成了若干密封容积。当内转子围绕中心O1旋转时,带动外转子绕外转子中心O2作同向旋转 这时,由内转子齿顶A1和外转子齿谷A2间形成的密封容积C(图中阴线部分),随着转子的转动 密封容积就逐渐扩大,于是就形成局部真空,油液从配油窗口b被吸入密封腔,至A′、A"′ 位置时封闭容积最大,这时吸油完毕。当转子继续旋转时,充满油液的密封容积便逐渐减小, 油液受挤压,于是通过另一配油窗口a将油排出,至内转子的另一齿全部和外转子的齿凹A2 全部啮合时,压油完毕,内转子每转一周,由内转子齿顶和外转子齿谷所构成的每个密封容积, 完成吸、压油各一次,当内转子连续转动时,即完成了液压泵的吸排油工作。 内啮合齿轮泵的外转子齿形是圆弧,内转子齿形为短幅外摆线的等距线,故又称为内啮 合摆线齿轮泵,也叫转子泵 内啮合齿轮泵有许多优点,如结构紧凑,体积小,零件少,转速可高达10000r/mim,运动 平稳,噪声低,容积效率较高等。缺点是流量脉动大,转子的制造工艺复杂等,目前已采用粉末 冶金压制成型。随着工业技术的发展,摆线齿轮泵的应用将会愈来愈广泛内啮合齿轮泵可正、 反转,可作液压马达用
它是由配油盘(前、后盖)、外转子(从动轮)和偏心安置在泵体内的内转子(主动轮)等组 成。内、外转子相差一齿,图中内转子为六齿,外转子为七齿,由于内外转子是多齿啮合,这就 形成了若干密封容积。当内转子围绕中心O1旋转时,带动外转子绕外转子中心O2作同向旋转。 这时,由内转子齿顶A1和外转子齿谷A2间形成的密封容积C(图中阴线部分),随着转子的转动 密封容积就逐渐扩大,于是就形成局部真空,油液从配油窗口 b 被吸入密封腔,至 A1′、A2′ 位置时封闭容积最大,这时吸油完毕。当转子继续旋转时,充满油液的密封容积便逐渐减小, 油液受挤压,于是通过另一配油窗口 a 将油排出,至内转子的另一齿全部和外转子的齿凹 A2 全部啮合时,压油完毕,内转子每转一周,由内转子齿顶和外转子齿谷所构成的每个密封容积, 完成吸、压油各一次,当内转子连续转动时,即完成了液压泵的吸排油工作。 内啮合齿轮泵的外转子齿形是圆弧,内转子齿形为短幅外摆线的等距线,故又称为内啮 合摆线齿轮泵,也叫转子泵。 内啮合齿轮泵有许多优点,如结构紧凑,体积小,零件少,转速可高达 10000r/mim,运动 平稳,噪声低,容积效率较高等。缺点是流量脉动大,转子的制造工艺复杂等,目前已采用粉末 冶金压制成型。随着工业技术的发展,摆线齿轮泵的应用将会愈来愈广泛内啮合齿轮泵可正、 反转,可作液压马达用