齒輪泵與齒輪馬達(dá)

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1、 （ 一 ） 組 成 與 工 作 原 理如 圖 3-4所 示 為 外 嚙 合 齒 輪 泵 實(shí) 物 結(jié) 構(gòu) 圖 。圖 3-4 齒 輪 泵前 、 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(dāng) 齒 輪 按箭 頭 方 向 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 處 于 吸 油 腔 的 一 對 對 輪

2、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 的作 用 下 進(jìn) 入 吸 油 腔 。 而 處 于 排 油 腔 的 一 對對 輪 齒 則 同 時 連 續(xù) 進(jìn) 入 嚙 合 ， 使 排 油 腔 容積 不 斷 減 小 ， 油 液 便 被 擠 出 進(jìn) 入 高 壓 管 路 。 l（ 二 ） 排 量 與 平 均 流 量當(dāng) 齒 輪 轉(zhuǎn) 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

3、之 和 。 假 設(shè) 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 齒 體 積 的 和 ， 即 相 當(dāng) 于 以 有 效 齒 高 和 齒 寬構(gòu) 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(shù) 為 z、模 數(shù) 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

4、線 ， 齒 輪 在嚙 合 過 程 中 隨 著 嚙 合 點(diǎn) 位 置 的 移 動 ， 壓 油腔 的 容 積 變 化 率 是 不 均 勻 的 ， 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(shù) 逾 少 ， 脈 動 率 就愈 大 ， 其 值 最 高 可 達(dá) 20以 上 。 流 量 脈 動會 引 起 壓 力 脈 動 ， 隨 之 產(chǎn) 生 振 動 和 噪 聲 ，這 也 限 制 了 齒 輪 泵 在 高 精 度 機(jī) 械 上 的 應(yīng) 用 。 l1、 齒 輪 泵 的 困 油 現(xiàn) 象l為 保 證 齒 輪 泵 能 連 續(xù) 平 穩(wěn) 地 工

5、 作 ， 就 要 求齒 輪 嚙 合 的 重 疊 系 數(shù) 大 于 1， 即 當(dāng) 前 一 對輪 齒 尚 未 脫 開 嚙 合 時 ， 后 一 對 輪 齒 已 進(jìn) 入嚙 合 ， 這 樣 在 某 一 瞬 間 會 出 現(xiàn) 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(cè) 板等 ） 圍 成 了 一 個 封 閉 容 積 （ 設(shè) 存 在 齒 側(cè) 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(xiàn) 象 與 困 油 卸 荷

6、槽 l隨 齒 輪 轉(zhuǎn) 動 ， 這 一 封 閉 容 積 便 逐 漸 減 小 ，到 兩 嚙 合 線 端 點(diǎn) A、 B處 于 節(jié) 點(diǎn) P兩 側(cè) 的對 稱 位 置 時 （ 圖 3-6b） ， 封 閉 容 積 變 得最 小 ； 齒 輪 繼 續(xù) 轉(zhuǎn) 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(zhuǎn) 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

7、 劇 上 升 ， 使 軸 承 突 然 受 到 很 大 沖 擊 載荷 ， 泵 產(chǎn) 生 劇 烈 振 動 ， 高 壓 油 從 一 切 可 能泄 漏 的 縫 隙 中 擠 出 ， 造 成 功 率 損 失 ， 并 縮短 了 泵 的 壽 命 ； 當(dāng) 密 封 容 積 增 大 時 ， 由 于沒 有 油 液 及 時 補(bǔ) 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(chǎn) 生 液 壓 沖 擊 ； 上 述情 況 稱 為 齒 輪 泵 的 困 油 現(xiàn) 象 。 這 種 間 斷 出現(xiàn) 的 困 油 現(xiàn) 象 極 為 嚴(yán) 重 地

8、 影 響 了 泵 的 工 作平 穩(wěn) 性 和 使 用 壽 命 。 l為 了 克 服 困 油 現(xiàn) 象 ， 通 常 在 齒 輪 兩 端 的 泵蓋 上 （ 或 側(cè) 板 上 等 ） 開 設(shè) 困 油 卸 荷 槽 。 卸荷 槽 的 開 設(shè) 方 式 有 兩 種 ， 即 ：l1） 對 稱 式 卸 荷 槽 如 圖 3-6a所 示 ， 當(dāng) 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

9、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(xiàn) 象 ，而 a小 于 tj cos 時 ， 有 會 將 吸 、 排 油 腔 經(jīng) 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(dāng) 封 閉 容 積 減 小時 由 于 油 液 不 易 從 即 將 關(guān) 閉 的 縫 隙 中 擠 出 ，會 產(chǎn) 生 節(jié) 流 阻 力 ， 封 閉 容 積 內(nèi) 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

10、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 吸 油 腔平 移 一 個 距 離 ， 即 為 非 對 稱 式 卸 荷 槽 ， 實(shí)踐 證 明 這 樣 能 取 得 更 好 的 卸 荷 效 果 。 現(xiàn) 在生 產(chǎn) 的 齒 輪 泵 ， 大 多 只 在 排 油 腔 一 側(cè) 開 設(shè)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(dāng) 封 閉 容 積 消 逝 時 ， 后 一 對 嚙 合的 輪 齒 正 好 脫 離 卸

11、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 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(fù) 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(gòu) 成 一 個 很 大 的

12、徑 向 負(fù) 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 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(yīng) 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

13、的 徑 向 不 平 衡 力 很 大 ， 會使 齒 輪 軸 產(chǎn) 生 彎 曲 變 形 ， 加 劇 了 齒 頂 對 泵體 的 磨 損 ， 也 嚴(yán) 重 影 響 著 齒 輪 泵 軸 承 的 壽命 ， 進(jìn) 而 影 響 著 泵 的 壽 命 。 為 了 提 高 齒 輪泵 的 使 用 壽 命 應(yīng) 設(shè) 法 減 小 徑 向 不 平 衡 力 ，通 常 在 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu) 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(kuò) 大 壓 油 區(qū) 、 擴(kuò) 大 吸 油 區(qū) 等 。 另 外 還 可 通 過 在蓋 板 上 開 設(shè) 平 衡 槽 ，使 它 們 分 別 與

14、 低 、高 壓 腔 相 通 ， 產(chǎn) 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 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(cè) 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

15、 量 更 小 ； 端 面 間 隙 泄 漏 在 齒 輪 泵 的 內(nèi)泄 漏 中 所 占 比 例 較 大 ， 約 為 總 量 的75%80%。 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(jīng) 泵 體上 的 孔 流 回 吸 油 腔 ， 因 此 齒 輪 泵 沒 有 單獨(dú) 設(shè) 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

16、 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(yùn) 轉(zhuǎn) 會 產(chǎn) 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(shè) 計 端 面 間 隙 來 提 高 容 積 效 率 是 達(dá) 不 到目 的 的 。 現(xiàn) 在 生 產(chǎn) 的 中 高 壓 齒 輪 泵 常 采用 浮 動 軸 套 、 彈 性 側(cè) 板 、 浮 動 側(cè) 板 等 措施 ， 以 實(shí) 現(xiàn) 端 面 間 隙 磨 損 后 的 自 動 補(bǔ) 償 ，使 齒 輪 泵 長 期 保 持 有 較 高 的 容 積 效 率 。 l對 于

17、 齒 輪 泵 ， 為 了 解 決 困 油 現(xiàn) 象 有 些 開設(shè) 非 對 稱 式 困 油 卸 荷 槽 ， 為 減 小 徑 向 不平 衡 力 和 端 面 間 隙 泄 漏 而 在 泵 體 、 泵 蓋 、軸 套 等 上 采 取 多 種 措 施 ， 內(nèi) 部 泄 漏 的 油液 又 引 入 吸 油 腔 ， 造 成 大 多 數(shù) 泵 的 結(jié) 構(gòu)為 非 對 稱 式 ， 故 一 般 來 說 齒 輪 泵 不 可 用作 齒 輪 馬 達(dá) ， 對 已 經(jīng) 裝 配 后 的 齒 輪 泵 只允 許 向 一 個 方 向 旋 轉(zhuǎn) （ 有 些 泵 可 以 通 過重 新 裝 配 實(shí) 現(xiàn) 反 轉(zhuǎn) ） 。 l由 于 齒 輪 泵 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時

18、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(jié) 構(gòu) 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(jī) 械 中 常 見 的 幾 種 國 產(chǎn) 的 外 嚙 合 齒 輪泵 ， 并 介 紹 其 檢 查 與 裝 配 要 點(diǎn) 。 l1、 CB系 列 齒 輪 泵lCB系 列 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3-8所 示 ， 常 用 于液 壓 轉(zhuǎn) 向 系 統(tǒng) 、 液 力 工 程 機(jī) 械 的 變 矩 變速 系 統(tǒng) 中 向 液 力 變 矩 器 和 動 力 換 檔 變 速 系統(tǒng) 供

19、 油 ， 其 額 定 壓 力 一 般 為 9.8MPa， 最 高壓 力 為 13.5MPa， 使 用 轉(zhuǎn) 速 范 圍 為13001625r/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(jié) 構(gòu)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(dǎo) 向 鋼 絲， 5 卸 壓 片 ， 6 密 封 圈 ， 7 泵 蓋 ， l該 泵 的 前 端 軸 套 是 可

20、以 浮 動 的 ， 高 壓 油 通過 泵 體 和 前 軸 套 之 間 的 空 隙 被 導(dǎo) 至 泵 蓋 與前 軸 套 間 的 空 腔 。 在 泵 蓋 和 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(shè) 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(cè) ， 軸 套 與 齒 輪 端 面的 壓 力 油 對 軸 套 產(chǎn) 生 一 個 推 開 力 ， 但 軸 套與 泵 蓋 間 的 壓 力 油 又 對 軸 套 產(chǎn) 生 一 個 壓 緊力

21、， 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(cè) ， 軸 套 兩端 面 都 受 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(bǔ) 償 ， 并 能 使軸 套 磨 損 較 均 勻 。 當(dāng) 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

22、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 為 2.42.5mm， 若 太 大 時 可 在 后 軸 套與 泵 體 間 加 銅 皮 來 調(diào) 整 間 隙 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領(lǐng)l 拆 開 檢 修 時 ， 必 須 用 輕 質(zhì) 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(diào) 換 ， 齒 輪 同側(cè) 的 兩 個 半 軸 套 的 厚 度 誤 差 要 求 不 超 過0.005mm， 最 大 不 超

23、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 的 卸 荷 槽 應(yīng) 放在 吸 油 腔 一 側(cè) 。 l 導(dǎo) 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(zhuǎn) 方 向 與 被 動 齒 輪 的 旋 轉(zhuǎn) 方 向 一 致 。只 有 在 這 樣 正 確 安 裝 ， 才 能 保 證 消 除 困 油現(xiàn) 象 的 卸 荷 槽 的 錯 動 而 不 至 于 使 吸 、 壓 油腔 相 通 。l 卸 壓 片 應(yīng) 放 在 吸

24、油 腔 一 側(cè) 。l 泵 蓋 緊 固 螺 釘 應(yīng) 交 替 均 勻 擰 緊 。l 轉(zhuǎn) 向 需 滿 足 設(shè) 備 要 求 。 lCBF-E和 CBF-F系 列 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu) 圖 ， F系 列泵 的 軸 徑 較 E系 列 粗 ， 但 結(jié) 構(gòu) 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(zhuǎn) 速 相 同 ， 排 量 在 32mL/r以 下 的 額定 轉(zhuǎn) 速 為 2500r/min， 最 高 轉(zhuǎn) 速

25、為3000r/min； 排 量 在 32mL/r以 上 的 泵 額 定轉(zhuǎn) 速 為 2000r/min， 最 高 轉(zhuǎn) 速 為 2500r/min。 圖 3-9 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(zhuǎn) 軸 密 封 ， 7 DU滑 動 軸 承， 組 合 “ ” 形 密 封 圈 ， 9 定 位 銷 ， 10 側(cè) 板 ，11 支 撐 板 l1） 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)l該 類 泵 從 結(jié) 構(gòu) 上 采 用 了 可 浮 動 的 側(cè) 板 來 補(bǔ) 償 齒 輪泵 的 端 面 間 隙 泄 漏 。 泵 蓋 從

26、外 觀 上 看 是 對 稱 的 ，其 高 低 壓 油 腔 側(cè) 均 有 一 個 小 孔 ， 但 為 適 應(yīng) 機(jī) 械 不同 轉(zhuǎn) 向 的 要 求 ， 只 有 一 側(cè) 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(cè) 板 10， 側(cè) 板 為 雙 金 屬 結(jié)構(gòu) ， 銅 合 金 面 一 側(cè) 對 著 齒 輪 端 面 ， 在 排 油 腔 一 側(cè)開 有 偏 置 式 困 油 卸 荷 槽 ， 克 服 齒 輪 泵 的 困 油 現(xiàn) 象 。出 廠 的 泵 無 法 通 過 重 新 裝 配 來 改 變 其 轉(zhuǎn) 動

27、 方 向 。 l在 側(cè) 板 與 泵 體 、 泵 蓋 之 間 靠 排 油 腔 一 側(cè) 裝 有 組 合式 “ ” 形 密 封 8， 組 合 式 “ ” 形 密 封 圈 的 中間 為 橡 膠 密 封 件 ， 內(nèi) 外 兩 側(cè) 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(qiáng) 耐 壓 程度 ； 在 吸 油 腔 側(cè) 放 置 支 撐 板 11， 其 作 用 是 固 定 側(cè)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(nèi) 為 高 壓 油 ， 其 產(chǎn) 生 的液 壓 作 用 力

28、略 大 于 側(cè) 板 對 面 （ 齒 輪 端 面 ） 液 壓 油的 作 用 力 ， 當(dāng) 側(cè) 板 與 齒 輪 端 面 出 現(xiàn) 磨 損 時 ， 側(cè) 板可 自 動 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(diǎn) 是 采 用 DU軸 承 ， 可 實(shí)現(xiàn) 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(xué) 穩(wěn) 定 性 。 采 用 DU軸 承 的 液 壓 泵 不 但 可實(shí) 現(xiàn) 干 摩 擦 、 壽 命

29、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(chǎn) 生 拉 傷 磨 損 ， 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(yīng) 用 在 工 程 機(jī) 械 上 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領(lǐng)l 泵 體 的 掃 鏜 痕 跡 大 于 0.015mm時 應(yīng) 更 換 泵 ，側(cè) 板 合 金 面 若 有 明 顯 的 圓 弧 形 磨 損 可 更 換 側(cè) 板 。l 不 要 用 砂 紙 或 油 石 修 磨 軸 承 和 軸 頸 。l 側(cè) 板 上 帶 有 卸 荷 槽 的 一 面

30、 應(yīng) 與 齒 輪 端 面 向 對 ，并 放 在 排 油 腔 一 側(cè) 。l 切 記 將 泵 蓋 上 的 通 孔 (與 軸 承 腔 相 通 )放 在 吸 油腔 一 側(cè) 。l 支 撐 板 放 置 在 吸 油 腔 側(cè) ， 而 組 合 式 “ ” 形密 封 圈 應(yīng) 放 在 高 壓 腔 側(cè) ， 并 應(yīng) 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(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)l該 泵 由 泵 體 3， 前 、 后 泵 蓋 6和 11， 主 、 被 動 齒

31、 輪7和 5， 隔 板 1， 側(cè) 板 9等 零 件 組 成 。 在 泵 體 與 側(cè) 板之 間 設(shè) 有 弓 形 密 封 圈 ， 在 側(cè) 板 與 隔 板 間 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

32、 形 密 封 圈 ， 、 主 、 被 動 齒 輪 ， 、 11 前 、 后 泵 蓋 ， 方 形 密 封 圈 ， 側(cè) 板 ， 滑 動 軸 承 l該 泵 的 主 要 特 征 是 采 用 彈 性 側(cè) 板 以 減 少 端 面 間 隙的 泄 漏 量 ， 提 高 容 積 效 率 。 側(cè) 板 是 在 鋼 的 基 體 上燒 結(jié) 一 層 磷 青 銅 粉 末 合 金 與 齒 輪 端 面 配 合 。 側(cè) 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(yīng) 放 在 吸 油 腔 一 側(cè) ， 側(cè) 板的 周 邊 搭 接 在 泵 體 上 。 前

33、、 后 泵 蓋 上 在 排 油 腔 一側(cè) 銑 有 弓 形 環(huán) 槽 ， 弓 形 環(huán) 槽 內(nèi) 裝 有 橡 膠 密 封 圈 與紫 銅 保 持 架 a（ 放 大 圖 ） 以 提 高 密 封 效 果 。 對 于不 同 轉(zhuǎn) 向 的 泵 ， 弓 形 環(huán) 槽 在 前 蓋 的 開 法 不 同 ， 圖 A-A視 圖 為 正 轉(zhuǎn) 泵 的 前 泵 蓋 ， A-A視 圖 為 反轉(zhuǎn) 泵 的 前 泵 蓋 。 因 此 ， 它 的 旋 轉(zhuǎn) 方 向 不 能 通 過 重新 裝 配 來 改 變 。 l在 排 油 腔 一 側(cè) ， 側(cè) 板 的 合 金 面 受 到 排 油 腔和 各 齒 間 油 液 的 液 壓 力 ， 此 力 將 側(cè) 板

34、推 開齒 輪 端 面 ； 同 時 高 壓 腔 的 油 充 滿 弓 形 密 封圈 內(nèi) ， 油 液 壓 力 從 側(cè) 板 的 背 面 作 用 于 側(cè) 板 ，使 側(cè) 板 向 齒 輪 端 面 壓 緊 ； 側(cè) 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(dāng) 出 現(xiàn) 軸 向 間 隙 時 ， 由 于 側(cè) 板 邊緣 與 泵 體 搭 接 ， 在 液 壓 不 平 衡 力 的 作 用 下便 產(chǎn) 生 彈 性 變 形 ， 向 齒 輪 端 面 靠 近 ， 以 減小 軸 向 間 隙 ， 實(shí) 現(xiàn) 端 面 間 隙 的 自 動 補(bǔ) 償 。 l2） 裝 配 要 領(lǐng)l 在

35、 分 解 泵 時 先 判 斷 泵 的 轉(zhuǎn) 向 ， 裝 配 時 根據(jù) 轉(zhuǎn) 動 方 向 ， 幫 助 正 確 裝 配 。l 后 泵 蓋 開 有 弓 形 環(huán) 槽 一 側(cè) 和 側(cè) 板 上 帶 有通 孔 側(cè) 要 對 應(yīng) 前 泵 蓋 上 弓 形 環(huán) 槽 一 側(cè) ， 即都 應(yīng) 在 高 壓 腔 側(cè) 。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(rèn) 真 清 洗 滑 動 軸 承 和 孔 道 ， 防 止 硬 質(zhì)顆 粒 殘 留 泵 內(nèi) ， 保 護(hù) 側(cè) 板 合 金 面 不 受 損 傷 。 lCBG系 列 齒

36、輪 泵 在 工 程 機(jī) 械 液 壓 傳 動 系 統(tǒng)中 應(yīng) 用 較 為 普 遍 ， 如 裝 載 機(jī) 、 推 土 機(jī) 、 平地 機(jī) 、 自 卸 車 等 設(shè) 備 上 常 用 該 類 型 泵 作 為工 作 機(jī) 構(gòu) 的 液 壓 動 力 源 ， 其 額 定 壓 力 一 般為 16MPa， 額 定 轉(zhuǎn) 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(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 完 全 一 樣 ， 圖 3-9和 圖 3-10分 別 為 泵 的 零 件 分 解 圖 和 結(jié) 構(gòu) 圖 。 圖 3-10 CBG 系 列 齒 輪 泵 零 件 分

37、 解 圖3-前 泵 蓋 ， 4、 13-密 封 環(huán) ， 6、 10-側(cè) 板 ， 7-泵 體 ， 8-O 型 密 封 圈， 14-后 泵 蓋 ， 15、 16-主 、 被 動 齒 輪 l1） 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)l該 泵 的 特 點(diǎn) 之 一 是 采 用 固 定 側(cè) 板 。 前 、 后側(cè) 板 6和 10被 前 后 泵 蓋 壓 緊 在 泵 體 上 ， 軸向 不 能 活 動 。 側(cè) 板 的 材 料 為 8號 鋼 ， 鋼 背上 燒 結(jié) 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(cè) 板 間 的 軸 向

38、間 隙 為0.050.10mm。 在 實(shí) 際 使 用 相 當(dāng) 長 一 段 時間 后 ， 此 間 隙 增 大 不 多 ， 證 明 齒 輪 端 面 與側(cè) 板 磨 損 很 少 。 l與 之 相 比 ， 采 用 浮 動 軸 套 （ 側(cè) 板 等 ） 雖 可自 動 補(bǔ) 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(diǎn) 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(cè) 板 和 軸 承 之 間 裝 有 O型 密 封 圈 5和 11。

39、高壓 油 經(jīng) 齒 輪 端 面 與 側(cè) 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 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(jìn) 入 側(cè) 板 和 泵 蓋 的d槽 ， 在 經(jīng) 側(cè) 板 上 的 通 孔 b流 向 吸 油 腔 ， 因?yàn)?該 處 密 封 的 各 零 件 無 相 對 運(yùn) 動 ， 只 要 密封 件 完 好 ， 就 能 保 證 密 封 效 果 而 不 產(chǎn) 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

40、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(jīng)前 后 泵 蓋 上 的 孔 c到 槽 d， 再 經(jīng) 側(cè) 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(cè) 板 間 的 密 封 為 一次 密 封 ， 泄 漏 到 軸 承 腔 的 油 經(jīng) 密 封 環(huán) 4、 13的 密 封 為 第 二 次 密 封 。

41、這 樣 高 壓 油 從 排 油腔 泄 漏 到 吸 油 腔 要 經(jīng) 過 兩 次 密 封 ， 且 由 于二 次 密 封 產(chǎn) 生 的 節(jié) 流 阻 力 ， 使 得 f腔 形 成 了較 高 的 壓 力 ， 液 壓 油 在 經(jīng) 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(jié)構(gòu)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(cè)板，7-泵體，9-定位銷，12-軸承，15、16-主、被動齒輪

42、l固 定 側(cè) 板 上 盲 孔 a是 為 解 決 困 油 現(xiàn) 象而 開 設(shè) 的 卸 荷 槽 ， 而 通 孔 b的 作 用 是將 經(jīng) 過 兩 次 密 封 后 流 到 c槽 的 泄 漏 油引 回 吸 油 腔 。 另 外 該 系 列 泵 出 廠 后 經(jīng)過 重 新 裝 配 可 以 改 變 轉(zhuǎn) 向 ， 如 果 必 須改 變 轉(zhuǎn) 向 ， 可 將 泵 體 和 兩 側(cè) 板 旋 轉(zhuǎn)180 ， 重 新 裝 配 即 可 。 l2） 拆 檢 與 裝 配 要 領(lǐng)l 檢 查 側(cè) 板 是 否 有 嚴(yán) 重 燒 傷 和 磨 痕 ， 合 金層 是 否 有 嚴(yán) 重 磨 損 、 脫 落 或 偏 磨 ； 密 封 環(huán) 4和 13與 軸 頸

43、 的 配 合 間 隙 應(yīng) 小 于 0.05mm， 超差 應(yīng) 修 理 或 更 換 ； 用 千 分 尺 測 量 軸 和 軸 承滾 子 之 間 的 間 隙 是 否 大 于 0.075mm， 如 超過 此 值 應(yīng) 更 換 軸 承 。l 泵 的 轉(zhuǎn) 向 與 機(jī) 械 的 要 求 相 適 應(yīng) 。 在 分 解泵 時 可 在 前 后 泵 蓋 和 泵 體 上 作 上 記 號 。l 側(cè) 板 上 的 通 孔 b應(yīng) 放 在 吸 油 腔 側(cè) ， 否 則 高壓 油 會 沖 壞 軸 端 骨 架 油 封 。 l 軸 承 裝 在 泵 蓋 內(nèi) 后 ， 軸 承 端 面 應(yīng) 低 于 泵蓋 端 面 0.05 0.15mm。l 將 O型

44、密 封 圈 5、 11放 入 前 后 泵 蓋 的 軸 承外 邊 密 封 槽 內(nèi) ， 再 將 尼 龍 擋 圈 放 在 O型 圈 上面 ， 壓 平 后 自 然 彈 出 0.3mm左 右 為 宜 。 l 輸 入 軸 上 的 旋 轉(zhuǎn) 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(nèi) 注 入 清 潔 液 壓 油 ， 用手 可 以 轉(zhuǎn) 動 ， 無 卡 阻 或 過 緊 感 覺 。 l齒 輪 馬 達(dá) 的 工 作 原 理 如 圖 3-12所 示 ， 假 如 轉(zhuǎn)矩 通

45、 過 中 心 O 輸 出 ， 出 油 口 壓 力 為 零 。圖 3-12 齒 輪 馬 達(dá) 工 作 原 理 l當(dāng) 高 壓 油 輸 入 進(jìn) 油 腔 時 ， 輪 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(zhuǎn) 中 心 產(chǎn) 生 順 時 針 方 向 轉(zhuǎn) 矩 ， 在 嚙 合 點(diǎn)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(chǎn) 生 逆 時 針 方 向 的 轉(zhuǎn)矩 ， 由 于 輪 齒 1和 1 液 壓 力 所 產(chǎn) 生 的 轉(zhuǎn) 矩小 于 順 時

46、針 方 向 轉(zhuǎn) 矩 ， 齒 輪 在 此 不 平 衡 轉(zhuǎn)矩 的 作 用 下 旋 轉(zhuǎn) ， 拖 動 外 負(fù) 載 做 功 。 l齒 輪 馬 達(dá) 的 轉(zhuǎn) 速 是 由 供 入 的 高 壓 油 的 流量 決 定 的 ， 且 其 存 在 力 矩 脈 動 。 在 馬 達(dá)高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時 ， 由 于 其 轉(zhuǎn) 動 部 分 的 轉(zhuǎn) 動 慣量 在 起 作 用 ， 可 以 大 大 減 輕 馬 達(dá) 力 矩 的脈 動 程 度 ； 當(dāng) 轉(zhuǎn) 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(dá) 宜 用 于 高 速 且 轉(zhuǎn) 動 慣 量 較 大 場合 。 l圖 3-

47、13所 示 為 CM-F齒 輪 馬 達(dá) 的 結(jié) 構(gòu) 圖 。 它 與 CB-F系 列 齒 輪 泵 的 結(jié) 構(gòu) 基 本 相 同 ， 但 由 于 馬 達(dá) 需 要帶 負(fù) 荷 起 動 ， 而 且 要 能 正 反 轉(zhuǎn) ， 所 以 它 們 的 實(shí) 際結(jié) 構(gòu) 仍 有 差 別 。 圖 3-13 CM-F齒 輪 馬 達(dá) l齒 輪 馬 達(dá) 與 泵 相 比 有 以 下 特 征 ：l1、 齒 輪 馬 達(dá) 進(jìn) 、 回 油 通 道 對 稱 分 布 ， 通 徑 相 同 ，以 便 正 反 轉(zhuǎn) 時 性 能 一 樣 。l2、 齒 輪 馬 達(dá) 有 外 泄 漏 油 口 。 齒 輪 泵 的 內(nèi) 泄 漏 可以 引 回 吸 油 腔 ； 而

48、馬 達(dá) 在 正 反 轉(zhuǎn) 時 其 進(jìn) 、 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 個 油 腔 ， 只 能 單 獨(dú) 引 出 ， 以免 沖 壞 密 封 圈 。l3、 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 如 卸 荷 槽 等 必 須 對 稱 分 布 ， 以 適 應(yīng)正 反 轉(zhuǎn) 的 工 作 需 要 。l4、 齒 輪 馬 達(dá) 較 多 應(yīng) 用 滾 動 軸 承 ， 主 要 是 為 了 減小 摩 擦 損 失 ， 改 善 馬 達(dá) 的 起 動 性 能 。 l內(nèi) 嚙 合 齒 輪 泵 原 理 : 一 對 相 互 嚙 合 的 小 齒輪 和 內(nèi) 齒 輪 與 側(cè) 板 所 圍

49、 成 的 密 閉 容 積 被齒 嚙 合 線 分 割 成 兩 部 分 ， 當(dāng) 傳 動 軸 帶 動小 齒 輪 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 輪 齒 脫 開 嚙 合 的 一 側(cè) 密閉 容 積 增 大 ， 為 吸 油 腔 ； 輪 齒 進(jìn) 入 嚙 合的 一 側(cè) 密 閉 容 積 減 小 ， 為 壓 油 腔 . l 內(nèi) 嚙 合 齒 輪 泵 工 作 原 理 .AVI 特 點(diǎn) : 無 困 油 現(xiàn) 象 ;流 量 脈 動 小 ， 噪 聲 低 ;采 取 間 隙 補(bǔ) 償 措 施 后 ，泵 的 額 定 壓 力 可 達(dá) 30 MPa。 擺 線 泵 工 作 原 理 擺 線 泵 結(jié) 構(gòu) ： l 螺 桿 泵 ： 依 螺 桿 數(shù) 分 類 ： 單

50、 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 ， 每 個 密閉 容 積 為 一 級 。 當(dāng)傳 動 軸 帶 動 主 螺 桿順 時 針 旋 轉(zhuǎn) 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(diǎn) 流 量 均 勻 ，噪 聲 低 ； 自 吸 性 能好 。 l 1、 一 個 完 整 的 液 壓 系 統(tǒng) 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(shù) 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(xiàn) 象 是 如 何 發(fā) 生 的 ， 其 危 害 是 什 么 ？l6、 計 算 ： 某 液 壓 馬 達(dá) 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(jī)械 效 率 為 0.9， 若 輸 入 流 量 為 20l/min， 求 馬 達(dá) 的轉(zhuǎn) 速 和 輸 出 扭 矩 。