《齿轮泵与齿轮马达》PPT课件

齿 轮 泵 是 工 程 机 械 上 较 为 常 见 的 液 压 泵 。它 的 主 要 优 点 是 结 构 简 单 ， 制 造 方 便 ， 价格 低 廉 ， 体 积 小 ， 重 量 轻 ， 自 吸 性 能 好 ，对 油 液 的 污 染 不 敏 感 ， 工 作 可 靠 ， 便 于 维护 与 修 理 等 。 其 缺 点 是 流 量 和 压 力 脉 动 大 ，噪 声 大 ， 排 量 不 可 调 节 。 齿 轮 泵 可 分 为 内啮 合 和 外 啮 合 式 两 种 。 （ 一 ） 组 成 与 工 作 原 理如 图 3-4所 示 为 外 啮 合 齿 轮 泵 实 物 结 构 图 。图 3-4 齿 轮 泵前 、 后 泵 盖 ，-泵 体 ， 主 、被 动 齿 轮 等 零部 件 图 3-5 齿 轮 泵 工 作 原 理 l外 啮 合 齿 轮 泵 的 工 作 原 理 :一 对 相 互 啮 合 的齿 轮 ， 通 过 两 齿 轮 的 齿 顶 、 中 间 啮 合 线 和齿 轮 两 端 面 ， 把 泵 体 和 泵 盖 围 成 的 空 间 分成 互 不 相 通 的 吸 油 腔 和 压 油 腔 。 当 齿 轮 按箭 头 方 向 旋 转 时 ， 处 于 吸 油 腔 的 一 对 对 轮齿 连 续 退 出 啮 合 ， 使 该 腔 容 积 变 大 形 成 一定 的 真 空 度 ， 液 压 油 箱 的 油 在 大 气 压 力 的作 用 下 进 入 吸 油 腔 。 而 处 于 排 油 腔 的 一 对对 轮 齿 则 同 时 连 续 进 入 啮 合 ， 使 排 油 腔 容积 不 断 减 小 ， 油 液 便 被 挤 出 进 入 高 压 管 路 。 l（ 二 ） 排 量 与 平 均 流 量当 齿 轮 转 动 一 周 ， 主 、 从 动 齿 轮 的 轮 齿 把 各 自 对 方齿 间 的 油 液 挤 压 出 去 一 次 ， 齿 轮 泵 的 排 量 可 看 作两 个 齿 轮 的 齿 间 容 积 之 和 。 假 设 齿 间 容 积 等 于 轮齿 的 体 积 ， 那 么 其 排 量 就 等 于 一 个 齿 轮 的 齿 间 容积 和 轮 齿 体 积 的 和 ， 即 相 当 于 以 有 效 齿 高 和 齿 宽构 成 的 平 面 所 扫 过 的 环 形 体 积 （ 基 圆 和 顶 圆 所 围成 的 环 形 圆 柱 体 的 体 积 ） ， 若 齿 轮 的 齿 数 为 z、模 数 为 m、 节 圆 直 径 为 d（ d=mz） 、 齿 高 为 h（ h=2m） 、 齿 宽 为 b， 于 是 齿 轮 泵 的 排 量 为 ： bzmdhbq 22 l由 于 齿 轮 的 齿 形 大 多 采 用 渐 开 线 ， 齿 轮 在啮 合 过 程 中 随 着 啮 合 点 位 置 的 移 动 ， 压 油腔 的 容 积 变 化 率 是 不 均 匀 的 ， 故 在 每 一 瞬间 压 出 油 液 的 体 积 也 不 同 ， 因 此 齿 轮 泵 的瞬 时 流 量 是 脉 动 的 。 齿 数 逾 少 ， 脉 动 率 就愈 大 ， 其 值 最 高 可 达 20以 上 。 流 量 脉 动会 引 起 压 力 脉 动 ， 随 之 产 生 振 动 和 噪 声 ，这 也 限 制 了 齿 轮 泵 在 高 精 度 机 械 上 的 应 用 。 l1、 齿 轮 泵 的 困 油 现 象l为 保 证 齿 轮 泵 能 连 续 平 稳 地 工 作 ， 就 要 求齿 轮 啮 合 的 重 叠 系 数 大 于 1， 即 当 前 一 对轮 齿 尚 未 脱 开 啮 合 时 ， 后 一 对 轮 齿 已 进 入啮 合 ， 这 样 在 某 一 瞬 间 会 出 现 有 两 对 轮 齿同 时 处 于 啮 合 状 态 。 此 时 ， 由 啮 合 的 两 轮齿 表 面 、 啮 合 线 及 齿 轮 端 面 泵 盖 （ 或 侧 板等 ） 围 成 了 一 个 封 闭 容 积 （ 设 存 在 齿 侧 间隙 ） ， 一 部 分 液 体 被 困 在 这 一 封 闭 容 积 中 ，如 图 3-6所 示 。 图 3-6 齿 轮 泵 的 困 油现 象 与 困 油 卸 荷 槽 l随 齿 轮 转 动 ， 这 一 封 闭 容 积 便 逐 渐 减 小 ，到 两 啮 合 线 端 点 A、 B处 于 节 点 P两 侧 的对 称 位 置 时 （ 图 3-6b） ， 封 闭 容 积 变 得最 小 ； 齿 轮 继 续 转 动 时 ， 封 闭 容 积 又 会逐 渐 增 大 ， 直 到 图 3-6c所 示 位 置 时 ， 密封 容 积 变 为 最 大 ； 而 后 前 一 对 轮 齿 退 出啮 合 ， 密 封 容 积 短 暂 消 失 ， 齿 轮 再 继 续转 动 又 会 形 成 新 的 密 封 容 积 。 l在 密 封 容 积 减 小 时 ， 被 困 油 液 受 挤 压 ， 压力 急 剧 上 升 ， 使 轴 承 突 然 受 到 很 大 冲 击 载荷 ， 泵 产 生 剧 烈 振 动 ， 高 压 油 从 一 切 可 能泄 漏 的 缝 隙 中 挤 出 ， 造 成 功 率 损 失 ， 并 缩短 了 泵 的 寿 命 ； 当 密 封 容 积 增 大 时 ， 由 于没 有 油 液 及 时 补 充 ， 会 形 成 局 部 真 空 ， 使溶 解 于 油 液 中 的 空 气 分 离 出 来 ， 形 成 气 泡 ，能 引 起 噪 声 、 气 蚀 ， 产 生 液 压 冲 击 ； 上 述情 况 称 为 齿 轮 泵 的 困 油 现 象 。 这 种 间 断 出现 的 困 油 现 象 极 为 严 重 地 影 响 了 泵 的 工 作平 稳 性 和 使 用 寿 命 。 l为 了 克 服 困 油 现 象 ， 通 常 在 齿 轮 两 端 的 泵盖 上 （ 或 侧 板 上 等 ） 开 设 困 油 卸 荷 槽 。 卸荷 槽 的 开 设 方 式 有 两 种 ， 即 ：l1） 对 称 式 卸 荷 槽 如 图 3-6a所 示 ， 当 封 闭容 积 变 小 时 通 过 右 边 的 卸 荷 槽 （ 虚 线 ） 与压 油 腔 相 通 ， 封 闭 容 积 增 大 时 通 过 左 边 的卸 荷 槽 与 吸 油 腔 相 通 （ 图 3-6c） 。 l两 卸 荷 槽 之 间 的 理 论 距 离 a=tj cos (tj 基节 ， 压 力 角 )。 a的 尺 寸 很 重 要 ， a与 tj cos 相 比 过 大 时 ， 不 能 彻 底 消 除 困 油 现 象 ，而 a小 于 tj cos 时 ， 有 会 将 吸 、 排 油 腔 经 封闭 容 积 短 时 接 通 ， 降 低 泵 的 容 积 效 率 。l采 用 对 称 式 困 油 卸 荷 槽 ， 当 封 闭 容 积 减 小时 由 于 油 液 不 易 从 即 将 关 闭 的 缝 隙 中 挤 出 ，会 产 生 节 流 阻 力 ， 封 闭 容 积 内 的 压 力 仍 然较 高 ， 故 这 会 增 加 泵 轴 承 受 的 不 平 衡 载 荷 ，并 且 这 部 分 油 突 然 与 吸 油 腔 连 通 时 还 会 引起 压 力 冲 击 和 噪 声 。 l2） 非 对 称 式 卸 荷 槽 若 将 卸 荷 槽 向 吸 油 腔平 移 一 个 距 离 ， 即 为 非 对 称 式 卸 荷 槽 ， 实践 证 明 这 样 能 取 得 更 好 的 卸 荷 效 果 。 现 在生 产 的 齿 轮 泵 ， 大 多 只 在 排 油 腔 一 侧 开 设卸 荷 槽 ， 卸 荷 槽 的 位 置 向 齿 轮 中 心 连 线 靠近 ， 使 封 闭 容 积 存 在 的 整 个 周 期 均 与 排 油腔 相 通 ， 当 封 闭 容 积 消 逝 时 ， 后 一 对 啮 合的 轮 齿 正 好 脱 离 卸 荷 槽 ， 不 使 排 油 腔 与 吸油 腔 相 通 。 l齿 轮 泵 中 齿 轮 所 受 受 平 衡 的 径 向 力 通 过 齿轮 轴 传 递 给 轴 承 ， 是 影 响 轴 承 寿 命 的 又 一主 要 因 素 。 图 3-7 齿 轮 泵 径 向 力 的 分 布 l齿 轮 径 向 所 受 的 液 压 力 分 布 如 图 3-7所 示 。 排 油腔 压 力 最 大 （ 泵 的 工 作 压 力 ） ， 吸 油 腔 压 力 最 小（ 为 负 压 ） ， 泵 体 与 每 个 齿 顶 尖 隙 均 有 压 力 降 低 ，液 压 力 的 合 力 对 主 、 被 动 齿 轮 都 构 成 一 个 很 大 的径 向 负 荷 ， 合 成 后 的 径 向 液 压 力 Fp作 用 于 主 、 被动 齿 轮 的 方 向 如 图 所 示 。l对 主 动 齿 轮 ， Fp 和 FT夹 角 较 大 ， 故 合 成 后 的 径向 力 F1较 小 ； 被 动 齿 轮 所 受 两 力 Fp和 FT夹 角 较 小 ，故 合 成 后 的 径 向 力 F2很 大 。 因 此 ， 齿 轮 泵 的 被 动齿 轮 轴 承 往 往 先 损 坏 ， 故 在 拆 检 齿 轮 泵 时 应 首 先检 查 被 动 齿 轮 轴 和 轴 承 。 l随 着 齿 轮 泵 工 作 压 力 的 提 高 ， 齿 轮 泵 的 齿轮 轴 和 轴 承 所 受 的 径 向 不 平 衡 力 很 大 ， 会使 齿 轮 轴 产 生 弯 曲 变 形 ， 加 剧 了 齿 顶 对 泵体 的 磨 损 ， 也 严 重 影 响 着 齿 轮 泵 轴 承 的 寿命 ， 进 而 影 响 着 泵 的 寿 命 。 为 了 提 高 齿 轮泵 的 使 用 寿 命 应 设 法 减 小 径 向 不 平 衡 力 ，通 常 在 齿 轮 泵 的 结 构 上 采 取 一 些 措 施 ， 如减 小 排 油 口 尺 寸 （ 或 将 排 油 口 制 成 矩 形 ） 、扩 大 压 油 区 、 扩 大 吸 油 区 等 。 另 外 还 可 通 过 在盖 板 上 开 设 平 衡 槽 ，使 它 们 分 别 与 低 、高 压 腔 相 通 ， 产 生一 个 与 液 压 径 向 力平 衡 的 作 用 。 平 衡 径 向 力 的 措施 都 是 以 增 加 径 向泄 漏 为 代 价 。 l齿 轮 泵 高 压 油 的 泄 漏 有 三 个 途 径 ： 一 是 齿顶 与 泵 体 的 径 向 间 隙 ， 二 是 轮 齿 啮 合 线 的间 隙 ， 三 是 轮 齿 端 面 与 前 后 泵 盖 （ 或 侧 板等 ） 的 轴 向 端 面 间 隙 。 其 中 ， 径 向 间 隙 泄漏 由 于 流 动 路 线 较 长 ， 泄 漏 量 较 小 ； 轮 齿啮 合 线 的 间 隙 在 齿 面 正 常 的 情 况 下 很 小 ，泄 漏 量 更 小 ； 端 面 间 隙 泄 漏 在 齿 轮 泵 的 内泄 漏 中 所 占 比 例 较 大 ， 约 为 总 量 的75%80%。 l在 端 面 间 隙 泄 漏 的 油 液 中 ， 一 部 分 直 接漏 到 低 压 油 腔 ， 另 一 部 分 泄 漏 到 轴 承 腔 ，对 轴 承 起 冷 却 与 润 滑 作 用 ， 然 后 经 泵 体上 的 孔 流 回 吸 油 腔 ， 因 此 齿 轮 泵 没 有 单独 设 置 外 泄 漏 油 口 。 l显 然 ， 齿 轮 泵 的 端 面 间 隙 泄 漏 是 影 响 其容 积 效 率 的 主 要 因 素 ， 为 了 提 高 容 积 效率 ， 就 必 须 采 取 有 效 措 施 减 小 端 面 间 隙泄 漏 。 l一 般 讲 ， 齿 轮 泵 的 端 面 间 隙 随 着 齿 轮 的运 转 会 产 生 磨 损 而 不 断 增 加 （ 低 压 齿 轮泵 采 用 固 定 端 面 间 隙 ） ， 因 此 通 过 合 力设 计 端 面 间 隙 来 提 高 容 积 效 率 是 达 不 到目 的 的 。 现 在 生 产 的 中 高 压 齿 轮 泵 常 采用 浮 动 轴 套 、 弹 性 侧 板 、 浮 动 侧 板 等 措施 ， 以 实 现 端 面 间 隙 磨 损 后 的 自 动 补 偿 ，使 齿 轮 泵 长 期 保 持 有 较 高 的 容 积 效 率 。 l对 于 齿 轮 泵 ， 为 了 解 决 困 油 现 象 有 些 开设 非 对 称 式 困 油 卸 荷 槽 ， 为 减 小 径 向 不平 衡 力 和 端 面 间 隙 泄 漏 而 在 泵 体 、 泵 盖 、轴 套 等 上 采 取 多 种 措 施 ， 内 部 泄 漏 的 油液 又 引 入 吸 油 腔 ， 造 成 大 多 数 泵 的 结 构为 非 对 称 式 ， 故 一 般 来 说 齿 轮 泵 不 可 用作 齿 轮 马 达 ， 对 已 经 装 配 后 的 齿 轮 泵 只允 许 向 一 个 方 向 旋 转 （ 有 些 泵 可 以 通 过重 新 装 配 实 现 反 转 ） 。 l由 于 齿 轮 泵 运 转 时 存 在 不 利 因 素 ， 影 响了 泵 的 正 常 工 作 及 压 力 的 提 高 ， 所 以 不同 型 号 的 齿 轮 泵 在 结 构 上 采 取 了 不 同 的措 施 来 克 服 这 些 不 利 因 素 。 下 面 介 绍 工程 机 械 中 常 见 的 几 种 国 产 的 外 啮 合 齿 轮泵 ， 并 介 绍 其 检 查 与 装 配 要 点 。 l1、 CB系 列 齿 轮 泵lCB系 列 齿 轮 泵 的 结 构 如 图 3-8所 示 ， 常 用 于液 压 转 向 系 统 、 液 力 工 程 机 械 的 变 矩 变速 系 统 中 向 液 力 变 矩 器 和 动 力 换 档 变 速 系统 供 油 ， 其 额 定 压 力 一 般 为 9.8MPa， 最 高压 力 为 13.5MPa， 使 用 转 速 范 围 为13001625r/min， 按 其 排 量 大 小 有 多 种 规格 （ 如 排 量 有 10、 32、 46、 98mL/r） ， 各规 格 泵 零 件 的 尺 寸 大 小 都 不 一 样 ， 但 结 构形 式 和 组 成 基 本 相 同 。 图 3-8 CB型 齿 轮 泵泵 体 ， 2浮 动 轴 套 ， 3， 11被 、 主 动 齿 轮 ， 4弹 性 导 向 钢 丝， 5卸 压 片 ， 6密 封 圈 ， 7泵 盖 ， l该 泵 的 前 端 轴 套 是 可 以 浮 动 的 ， 高 压 油 通过 泵 体 和 前 轴 套 之 间 的 空 隙 被 导 至 泵 盖 与前 轴 套 间 的 空 腔 。 在 泵 盖 和 前 轴 套 间 装 有密 封 圈 6及 支 承 密 封 圈 的 卸 压 片 5， 卸 压 片上 开 设 圆 孔 将 低 压 油 引 入 密 封 圈 5所 围 成 的面 积 中 ， 此 处 是 低 压 油 ， 而 此 密 封 圈 外 是高 压 油 。 在 压 油 腔 一 侧 ， 轴 套 与 齿 轮 端 面的 压 力 油 对 轴 套 产 生 一 个 推 开 力 ， 但 轴 套与 泵 盖 间 的 压 力 油 又 对 轴 套 产 生 一 个 压 紧力 ， 两 作 用 力 基 本 共 线 ， 且 轴 套 所 受 的 压紧 力 大 于 推 开 力 ； 在 吸 油 腔 一 侧 ， 轴 套 两端 面 都 受 低 压 油 的 作 用 。 在 泵 工 作 时 ， 前 端 轴 套 在 液 压 力 的 作 用 下 被轻 轻 压 向 齿 轮 ， 使 齿 轮 两 端 面 与 前 后 轴 套磨 损 后 的 间 隙 可 以 自 动 得 到 补 偿 ， 并 能 使轴 套 磨 损 较 均 匀 。 当 轴 套 磨 损 太 多 ， 前 轴套 与 泵 盖 之 间 的 间 隙 太 大 时 ， 密 封 圈 5就 不能 起 到 密 封 作 用 ， 密 封 圈 外 的 高 压 油 会 穿过 密 封 圈 向 低 压 腔 泄 漏 ， 影 响 泵 的 容 积 效率 ， 为 此 装 配 时 需 测 量 此 间 隙 ， 保 证 间 隙大 小 为 2.42.5mm， 若 太 大 时 可 在 后 轴 套与 泵 体 间 加 铜 皮 来 调 整 间 隙 。 l2） 拆 检 与 装 配 要 领l 拆 开 检 修 时 ， 必 须 用 轻 质 柴 油 或 煤 油 清 洗全 部 零 件 ， 并 用 压 缩 空 气 吹 净 。l 四 个 半 轴 套 的 位 置 不 可 随 意 调 换 ， 齿 轮 同侧 的 两 个 半 轴 套 的 厚 度 误 差 要 求 不 超 过0.005mm， 最 大 不 超 过 0.01mm。l 轴 套 与 齿 轮 的 配 合 间 用 平 尺 检 查 不 允 许 有漏 光 。l 半 轴 套 上 开 有 与 轴 承 腔 相 通 的 卸 荷 槽 应 放在 吸 油 腔 一 侧 。 l 导 向 弹 簧 钢 丝 安 装 时 必 须 注 意 弹 簧 力 的作 用 方 向 ， 在 弹 簧 力 的 作 用 下 ， 使 两 轴 套的 扭 转 方 向 与 被 动 齿 轮 的 旋 转 方 向 一 致 。只 有 在 这 样 正 确 安 装 ， 才 能 保 证 消 除 困 油现 象 的 卸 荷 槽 的 错 动 而 不 至 于 使 吸 、 压 油腔 相 通 。l 卸 压 片 应 放 在 吸 油 腔 一 侧 。l 泵 盖 紧 固 螺 钉 应 交 替 均 匀 拧 紧 。l 转 向 需 满 足 设 备 要 求 。 lCBF-E和 CBF-F系 列 齿 轮 泵 的 结 构 图 ， F系 列泵 的 轴 径 较 E系 列 粗 ， 但 结 构 相 同 。 E系 列为 中 、 高 压 泵 ， 其 额 定 压 力 为 15.7MPa， 最高 压 力 为 19.6MPa； F系 列 为 高 压 泵 ， 额 定压 力 为 20.6MPa， 最 高 压 力 为 24.5MPa。 两种 泵 的 转 速 相 同 ， 排 量 在 32mL/r以 下 的 额定 转 速 为 2500r/min， 最 高 转 速 为3000r/min； 排 量 在 32mL/r以 上 的 泵 额 定转 速 为 2000r/min， 最 高 转 速 为 2500r/min。 图 3-9 CBF-E、 CBF-F 系 列 齿 轮 泵1 泵 体 ， 2 “ O” 形 密 封 圈 ， 泵 盖 ， 被 动 齿轮 ， 主 动 齿 轮 、 6 旋 转 轴 密 封 ， 7 DU滑 动 轴 承， 组 合 “ ” 形 密 封 圈 ， 9定 位 销 ， 10 侧 板 ，11 支 撑 板 l1） 结 构 特 点l该 类 泵 从 结 构 上 采 用 了 可 浮 动 的 侧 板 来 补 偿 齿 轮泵 的 端 面 间 隙 泄 漏 。 泵 盖 从 外 观 上 看 是 对 称 的 ，其 高 低 压 油 腔 侧 均 有 一 个 小 孔 ， 但 为 适 应 机 械 不同 转 向 的 要 求 ， 只 有 一 侧 的 孔 与 轴 承 腔 相 通 ， 将泄 漏 到 各 轴 承 腔 的 液 压 油 引 回 吸 油 腔 。 齿 轮 与 泵体 、 泵 盖 之 间 装 有 浮 动 侧 板 10， 侧 板 为 双 金 属 结构 ， 铜 合 金 面 一 侧 对 着 齿 轮 端 面 ， 在 排 油 腔 一 侧开 有 偏 置 式 困 油 卸 荷 槽 ， 克 服 齿 轮 泵 的 困 油 现 象 。出 厂 的 泵 无 法 通 过 重 新 装 配 来 改 变 其 转 动 方 向 。 l在 侧 板 与 泵 体 、 泵 盖 之 间 靠 排 油 腔 一 侧 装 有 组 合式 “ ” 形 密 封 8， 组 合 式 “ ” 形 密 封 圈 的 中间 为 橡 胶 密 封 件 ， 内 外 两 侧 为 尼 龙 和 塑 料 支 撑 环 ，支 撑 环 可 以 固 定 橡 胶 密 封 件 的 位 置 并 增 强 耐 压 程度 ； 在 吸 油 腔 侧 放 置 支 撑 板 11， 其 作 用 是 固 定 侧板 的 位 置 ， 防 止 “ ” 形 组 合 密 封 被 冲 坏 。 “ ”型 组 合 密 封 围 起 来 的 区 域 内 为 高 压 油 ， 其 产 生 的液 压 作 用 力 略 大 于 侧 板 对 面 （ 齿 轮 端 面 ） 液 压 油的 作 用 力 ， 当 侧 板 与 齿 轮 端 面 出 现 磨 损 时 ， 侧 板可 自 动 向 齿 轮 端 面 移 动 ， 减 小 轴 向 间 隙 的 泄 漏 量 ，使 齿 轮 泵 保 持 较 高 的 容 积 效 率 。 l该 类 泵 的 另 一 个 特 点 是 采 用 DU轴 承 ， 可 实现 无 油 润 滑 ， DU轴 承 是 由 氟 塑 青 铜 材 料 制成 的 。 这 种 材 料 具 有 良 好 的 自 润 滑 性 能 和化 学 稳 定 性 。 采 用 DU轴 承 的 液 压 泵 不 但 可实 现 干 摩 擦 、 寿 命 长 、 承 载 能 力 大 ， 而 且抗 异 物 嵌 入 性 也 好 ， 能 使 硬 磨 微 粒 挤 压 在轴 承 中 ， 不 产 生 拉 伤 磨 损 ， 在 承 受 冲 击 载荷 时 ， 噪 声 也 低 。 因 此 ， 近 年 来 该 类 泵 被广 泛 地 应 用 在 工 程 机 械 上 。 l2） 拆 检 与 装 配 要 领l 泵 体 的 扫 镗 痕 迹 大 于 0.015mm时 应 更 换 泵 ，侧 板 合 金 面 若 有 明 显 的 圆 弧 形 磨 损 可 更 换 侧 板 。l 不 要 用 砂 纸 或 油 石 修 磨 轴 承 和 轴 颈 。l 侧 板 上 带 有 卸 荷 槽 的 一 面 应 与 齿 轮 端 面 向 对 ，并 放 在 排 油 腔 一 侧 。l 切 记 将 泵 盖 上 的 通 孔 (与 轴 承 腔 相 通 )放 在 吸 油腔 一 侧 。l 支 撑 板 放 置 在 吸 油 腔 侧 ， 而 组 合 式 “ ” 形密 封 圈 应 放 在 高 压 腔 侧 ， 并 应 保 持 平 整 。l 泵 盖 与 泵 体 组 合 后 ， 先 在 泵 的 对 称 位 置 上 各装 一 个 螺 钉 ， 拧 至 规 定 力 矩 ， 然 后 用 同 样 的 力 矩拧 紧 剩 余 螺 钉 。 l1） 结 构 特 点l该 泵 由 泵 体 3， 前 、 后 泵 盖 6和 11， 主 、 被 动 齿 轮7和 5， 隔 板 1， 侧 板 9等 零 件 组 成 。 在 泵 体 与 侧 板之 间 设 有 弓 形 密 封 圈 ， 在 侧 板 与 隔 板 间 有 方 形密 封 圈 ， 主 、 被 动 齿 轮 通 过 双 金 属 滑 动 轴 承 支 承 在 前 、 后 泵 盖 上 。 前 、 后 泵 盖 上 开 有 通 道 ，被 动 齿 轮 轴 上 有 轴 向 通 孔 ， 将 各 轴 承 腔 与 吸 油 腔沟 通 ， 使 滑 动 轴 承 形 成 差 压 润 滑 并 使 轴 端 密 封 不承 受 高 压 。 图 3-10 CB-Fa 系 列 齿 轮 泵1 隔 板 ， 2 定 位 销 ， 泵 体 ， 弓 形 密 封 圈 ， 、 主 、 被 动 齿 轮 ， 、 11 前 、 后 泵 盖 ， 方 形 密 封 圈 ， 侧 板 ， 滑 动 轴 承 l该 泵 的 主 要 特 征 是 采 用 弹 性 侧 板 以 减 少 端 面 间 隙的 泄 漏 量 ， 提 高 容 积 效 率 。 侧 板 是 在 钢 的 基 体 上烧 结 一 层 磷 青 铜 粉 末 合 金 与 齿 轮 端 面 配 合 。 侧 板前 后 各 一 块 ， 其 中 一 块 在 合 金 面 开 有 困 油 卸 荷 槽 ，与 轴 承 腔 相 通 的 卸 荷 槽 应 放 在 吸 油 腔 一 侧 ， 侧 板的 周 边 搭 接 在 泵 体 上 。 前 、 后 泵 盖 上 在 排 油 腔 一侧 铣 有 弓 形 环 槽 ， 弓 形 环 槽 内 装 有 橡 胶 密 封 圈 与紫 铜 保 持 架 a（ 放 大 图 ） 以 提 高 密 封 效 果 。 对 于不 同 转 向 的 泵 ， 弓 形 环 槽 在 前 盖 的 开 法 不 同 ， 图 A-A视 图 为 正 转 泵 的 前 泵 盖 ， A-A视 图 为 反转 泵 的 前 泵 盖 。 因 此 ， 它 的 旋 转 方 向 不 能 通 过 重新 装 配 来 改 变 。 l在 排 油 腔 一 侧 ， 侧 板 的 合 金 面 受 到 排 油 腔和 各 齿 间 油 液 的 液 压 力 ， 此 力 将 侧 板 推 开齿 轮 端 面 ； 同 时 高 压 腔 的 油 充 满 弓 形 密 封圈 内 ， 油 液 压 力 从 侧 板 的 背 面 作 用 于 侧 板 ，使 侧 板 向 齿 轮 端 面 压 紧 ； 侧 板 两 面 液 压 作用 力 基 本 共 线 ， 方 向 相 反 ， 且 压 紧 力 大 于推 开 力 。 当 出 现 轴 向 间 隙 时 ， 由 于 侧 板 边缘 与 泵 体 搭 接 ， 在 液 压 不 平 衡 力 的 作 用 下便 产 生 弹 性 变 形 ， 向 齿 轮 端 面 靠 近 ， 以 减小 轴 向 间 隙 ， 实 现 端 面 间 隙 的 自 动 补 偿 。 l2） 装 配 要 领l 在 分 解 泵 时 先 判 断 泵 的 转 向 ， 装 配 时 根据 转 动 方 向 ， 帮 助 正 确 装 配 。l 后 泵 盖 开 有 弓 形 环 槽 一 侧 和 侧 板 上 带 有通 孔 侧 要 对 应 前 泵 盖 上 弓 形 环 槽 一 侧 ， 即都 应 在 高 压 腔 侧 。l 安 放 弓 形 保 持 架 时 要 注 意 放 平 ， 不 要 碰坏 原 形 ， 否 则 高 边 将 翘 出 压 在 槽 外 ， 造 成泄 漏 。l 要 认 真 清 洗 滑 动 轴 承 和 孔 道 ， 防 止 硬 质颗 粒 残 留 泵 内 ， 保 护 侧 板 合 金 面 不 受 损 伤 。 lCBG系 列 齿 轮 泵 在 工 程 机 械 液 压 传 动 系 统中 应 用 较 为 普 遍 ， 如 装 载 机 、 推 土 机 、 平地 机 、 自 卸 车 等 设 备 上 常 用 该 类 型 泵 作 为工 作 机 构 的 液 压 动 力 源 ， 其 额 定 压 力 一 般为 16MPa， 额 定 转 速 为 2000r/min。 CBG系列 泵 可 分 为 CBG1、 CBG2、 CBG3三 个 组 别 ，但 其 工 作 原 理 与 结 构 特 点 完 全 一 样 ， 图 3-9和 图 3-10分 别 为 泵 的 零 件 分 解 图 和 结 构 图 。 图 3-10 CBG 系 列 齿 轮 泵 零 件 分 解 图3-前 泵 盖 ， 4、 13-密 封 环 ， 6、 10-侧 板 ， 7-泵 体 ， 8-O 型 密 封 圈， 14-后 泵 盖 ， 15、 16-主 、 被 动 齿 轮 l1） 结 构 特 点l该 泵 的 特 点 之 一 是 采 用 固 定 侧 板 。 前 、 后侧 板 6和 10被 前 后 泵 盖 压 紧 在 泵 体 上 ， 轴向 不 能 活 动 。 侧 板 的 材 料 为 8号 钢 ， 钢 背上 烧 结 青 铜 材 料 或 高 锡 铝 合 金 耐 磨 材 料 ，通 过 控 制 泵 体 厚 度 与 齿 轮 宽 度 的 加 工 精 度 ，保 证 齿 轮 与 侧 板 间 的 轴 向 间 隙 为0.050.10mm。 在 实 际 使 用 相 当 长 一 段 时间 后 ， 此 间 隙 增 大 不 多 ， 证 明 齿 轮 端 面 与侧 板 磨 损 很 少 。 l与 之 相 比 ， 采 用 浮 动 轴 套 （ 侧 板 等 ） 虽 可自 动 补 偿 轴 向 间 隙 ， 但 轴 套 在 油 压 作 用 下始 终 贴 紧 齿 轮 端 面 ， 配 合 面 磨 损 较 快 。 l该 泵 的 第 二 个 特 点 是 采 用 二 次 密 封 。 在 主动 齿 轮 轴 的 两 端 装 有 密 封 环 4和 13， 在 泵 盖 、侧 板 和 轴 承 之 间 装 有 O型 密 封 圈 5和 11。 高压 油 经 齿 轮 端 面 与 侧 板 之 间 的 间 隙 漏 到 各轴 承 腔 f， 各 轴 承 腔 的 油 是 连 通 的 。 l轴 承 腔 的 压 力 油 向 低 压 腔 泄 漏 有 两 条 途 径 ：其 一 是 通 过 O型 密 封 圈 11进 入 侧 板 和 泵 盖 的d槽 ， 在 经 侧 板 上 的 通 孔 b流 向 吸 油 腔 ， 因为 该 处 密 封 的 各 零 件 无 相 对 运 动 ， 只 要 密封 件 完 好 ， 就 能 保 证 密 封 效 果 而 不 产 生 泄漏 ； 其 二 是 沿 主 动 齿 轮 轴 向 两 端 轴 与 密 封环 4和 13间 的 径 向 间 隙 以 及 密 封 环 和 前 后 泵盖 的 轴 向 间 隙 泄 漏 到 骨 架 油 封 处 的 g腔 ， 经前 后 泵 盖 上 的 孔 c到 槽 d， 再 经 侧 板 上 的 孔 b流 回 吸 油 腔 。 l只 要 保 证 密 封 环 与 齿 轮 轴 的 配 合 间 隙 以 及密 封 环 突 缘 端 面 与 泵 盖 台 阶 的 轴 向 间 隙 ，就 可 以 使 通 过 这 里 的 泄 漏 量 很 小 。 所 谓 二次 密 封 是 指 齿 轮 端 面 与 侧 板 间 的 密 封 为 一次 密 封 ， 泄 漏 到 轴 承 腔 的 油 经 密 封 环 4、 13的 密 封 为 第 二 次 密 封 。 这 样 高 压 油 从 排 油腔 泄 漏 到 吸 油 腔 要 经 过 两 次 密 封 ， 且 由 于二 次 密 封 产 生 的 节 流 阻 力 ， 使 得 f腔 形 成 了较 高 的 压 力 ， 液 压 油 在 经 过 第 一 次 端 面 间隙 密 封 泄 漏 时 ， 压 力 差 大 大 减 小 ， 从 而 使泵 的 轴 向 间 隙 泄 漏 显 著 降 低 ， 有 效 地 提 高了 容 积 效 率 。 图3-11 CBG 系列齿轮泵结构图1、2-骨架油封，3、14-前后泵盖，4、13-密封环，5、8、11-O型密封圈，6、10-侧板，7-泵体，9-定位销，12-轴承，15、16-主、被动齿轮 l固 定 侧 板 上 盲 孔 a是 为 解 决 困 油 现 象而 开 设 的 卸 荷 槽 ， 而 通 孔 b的 作 用 是将 经 过 两 次 密 封 后 流 到 c槽 的 泄 漏 油引 回 吸 油 腔 。 另 外 该 系 列 泵 出 厂 后 经过 重 新 装 配 可 以 改 变 转 向 ， 如 果 必 须改 变 转 向 ， 可 将 泵 体 和 两 侧 板 旋 转180 ， 重 新 装 配 即 可 。 l2） 拆 检 与 装 配 要 领l 检 查 侧 板 是 否 有 严 重 烧 伤 和 磨 痕 ， 合 金层 是 否 有 严 重 磨 损 、 脱 落 或 偏 磨 ； 密 封 环 4和 13与 轴 颈 的 配 合 间 隙 应 小 于 0.05mm， 超差 应 修 理 或 更 换 ； 用 千 分 尺 测 量 轴 和 轴 承滚 子 之 间 的 间 隙 是 否 大 于 0.075mm， 如 超过 此 值 应 更 换 轴 承 。l 泵 的 转 向 与 机 械 的 要 求 相 适 应 。 在 分 解泵 时 可 在 前 后 泵 盖 和 泵 体 上 作 上 记 号 。l 侧 板 上 的 通 孔 b应 放 在 吸 油 腔 侧 ， 否 则 高压 油 会 冲 坏 轴 端 骨 架 油 封 。 l 轴 承 装 在 泵 盖 内 后 ， 轴 承 端 面 应 低 于 泵盖 端 面 0.05 0.15mm。l 将 O型 密 封 圈 5、 11放 入 前 后 泵 盖 的 轴 承外 边 密 封 槽 内 ， 再 将 尼 龙 挡 圈 放 在 O型 圈 上面 ， 压 平 后 自 然 弹 出 0.3mm左 右 为 宜 。 l 输 入 轴 上 的 旋 转 轴 骨 架 油 封 在 装 配 时 ，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 尘 。l 装 配 完 毕 ， 向 泵 内 注 入 清 洁 液 压 油 ， 用手 可 以 转 动 ， 无 卡 阻 或 过 紧 感 觉 。 l齿 轮 马 达 的 工 作 原 理 如 图 3-12所 示 ， 假 如 转矩 通 过 中 心 O 输 出 ， 出 油 口 压 力 为 零 。图 3-12 齿 轮 马 达 工 作 原 理 l当 高 压 油 输 入 进 油 腔 时 ， 轮 齿 2和 2 两 面都 受 高 压 油 的 作 用 而 相 互 平 衡 ， 轮 齿 3和3 受 高 压 油 作 用 整 个 齿 面 上 的 液 压 力 对回 转 中 心 产 生 顺 时 针 方 向 转 矩 ， 在 啮 合 点A处 轮 齿 1和 1 的 部 分 齿 面 （ 从 啮 合 线 到齿 根 ） 所 受 液 压 力 则 产 生 逆 时 针 方 向 的 转矩 ， 由 于 轮 齿 1和 1 液 压 力 所 产 生 的 转 矩小 于 顺 时 针 方 向 转 矩 ， 齿 轮 在 此 不 平 衡 转矩 的 作 用 下 旋 转 ， 拖 动 外 负 载 做 功 。 l齿 轮 马 达 的 转 速 是 由 供 入 的 高 压 油 的 流量 决 定 的 ， 且 其 存 在 力 矩 脉 动 。 在 马 达高 速 运 转 时 ， 由 于 其 转 动 部 分 的 转 动 惯量 在 起 作 用 ， 可 以 大 大 减 轻 马 达 力 矩 的脉 动 程 度 ； 当 转 速 较 低 时 ， 力 矩 脉 动 就很 显 著 ， 故 其 低 速 稳 定 性 较 差 。 所 以 ，齿 轮 马 达 宜 用 于 高 速 且 转 动 惯 量 较 大 场合 。 l图 3-13所 示 为 CM-F齿 轮 马 达 的 结 构 图 。 它 与 CB-F系 列 齿 轮 泵 的 结 构 基 本 相 同 ， 但 由 于 马 达 需 要带 负 荷 起 动 ， 而 且 要 能 正 反 转 ， 所 以 它 们 的 实 际结 构 仍 有 差 别 。 图 3-13 CM-F齿 轮 马 达 l齿 轮 马 达 与 泵 相 比 有 以 下 特 征 ：l1、 齿 轮 马 达 进 、 回 油 通 道 对 称 分 布 ， 通 径 相 同 ，以 便 正 反 转 时 性 能 一 样 。l2、 齿 轮 马 达 有 外 泄 漏 油 口 。 齿 轮 泵 的 内 泄 漏 可以 引 回 吸 油 腔 ； 而 马 达 在 正 反 转 时 其 进 、 出 油腔 相 互 变 换 ， 没 有 固 定 的 低 压 油 口 ， 故 不 能 将泄 漏 油 引 到 任 意 一 个 油 腔 ， 只 能 单 独 引 出 ， 以免 冲 坏 密 封 圈 。l3、 内 部 结 构 如 卸 荷 槽 等 必 须 对 称 分 布 ， 以 适 应正 反 转 的 工 作 需 要 。l4、 齿 轮 马 达 较 多 应 用 滚 动 轴 承 ， 主 要 是 为 了 减小 摩 擦 损 失 ， 改 善 马 达 的 起 动 性 能 。 l内 啮 合 齿 轮 泵 原 理 : 一 对 相 互 啮 合 的 小 齿轮 和 内 齿 轮 与 侧 板 所 围 成 的 密 闭 容 积 被齿 啮 合 线 分 割 成 两 部 分 ， 当 传 动 轴 带 动小 齿 轮 旋 转 时 ， 轮 齿 脱 开 啮 合 的 一 侧 密闭 容 积 增 大 ， 为 吸 油 腔 ； 轮 齿 进 入 啮 合的 一 侧 密 闭 容 积 减 小 ， 为 压 油 腔 . l 内 啮 合 齿 轮 泵 工 作 原 理 .AVI 特 点 : 无 困 油 现 象 ;流 量 脉 动 小 ， 噪 声 低 ;采 取 间 隙 补 偿 措 施 后 ，泵 的 额 定 压 力 可 达 30 MPa。 摆 线 泵 工 作 原 理 摆 线 泵 结 构 ： l 螺 杆 泵 ： 依 螺 杆 数 分 类 ： 单 螺 杆 、 双 螺 杆 、 三 螺 杆 、 四 螺 杆 、 五 螺 杆 l 相 互 啮 合 的 螺 杆 与壳 体 之 间 形 成 多 个密 闭 容 积 ， 每 个 密闭 容 积 为 一 级 。 当传 动 轴 带 动 主 螺 杆顺 时 针 旋 转 时 ， 左端 密 闭 容 积 逐 渐 形成 ， 容 积 增 大 为 吸油 腔 ； 右 端 密 闭 容积 逐 渐 消 失 ， 容 积减 小 为 压 油 腔 。l 特 点 流 量 均 匀 ，噪 声 低 ； 自 吸 性 能好 。 l 1、 一 个 完 整 的 液 压 系 统 有 哪 几 部 分 组 成 ， 其 作用 各 是 什 么 ？l 2、 什 么 是 液 体 的 粘 性 ， 温 度 的 变 化 对 粘 度 有 何影 响 ？l 3、 雷 诺 数 的 物 理 意 义 是 什 么 ？l 4、 解 释 名 词 ： 理 想 液 体 、 稳 定 流 动 、 额 定 压 力 、排 量 。l 5、 困 油 现 象 是 如 何 发 生 的 ， 其 危 害 是 什 么 ？l6、 计 算 ： 某 液 压 马 达 的 排 量 为 10mL/r， 入 口 压力 为 10MPa， 出 口 压 力 为 0， 容 积 效 率 为 0.9， 机械 效 率 为 0.9， 若 输 入 流 量 为 20l/min， 求 马 达 的转 速 和 输 出 扭 矩 。