齒輪泵的困油現象一直是困擾液壓界的問(wèn)題。由于齒輪泵運轉過(guò)程中工作齒輪的前一對輪齒尚未脫開(kāi)嚙合前,后一對輪齒又進(jìn)入嚙合,在這段時(shí)間內,同時(shí)嚙合的就有兩對輪齒,在兩對輪齒之間就形成了和吸壓油腔均不相通的閉死容積,而齒輪繼續旋轉時(shí),閉死容積的大小會(huì )發(fā)生變化,從而引起該區域內的液體壓力急劇變化,這種現象稱(chēng)為困油現象。由于液體的可壓縮性很小,當困油容積由大變小時(shí),存在于困油容積中的液體受擠壓,壓力急劇升高,超過(guò)齒輪泵的工作壓力,同時(shí)困油容積中的液體也從 可泄漏的縫隙中強行擠出,使軸和軸承受到很大的沖擊載荷,產(chǎn)生很大的徑向力,增加功率損失,并使液體發(fā)熱,引起噪聲和振動(dòng),降低齒輪泵的工作平穩性和壽命。當困油容積由小變大時(shí),形成真空,使溶于液體中的空氣分離出來(lái),產(chǎn)生氣泡,帶來(lái)氣蝕、噪聲、振動(dòng)、流量和壓力脈動(dòng)等危害。
為了齒輪泵平穩地嚙合運轉并連續均勻的供油,齒輪嚙合的重合度: 大于1。雖然從理論上講,重合度等于1時(shí)齒輪泵就可以正常工作,不會(huì )出現間斷吸壓油現象。但由于存在制造誤差,實(shí)際工作時(shí)這種情況下的重合度往往小于1,齒輪泵不能正常工作,會(huì )出現時(shí)而輸油時(shí)而不輸油的不正?,F象,瞬時(shí)流量的差值可達30%,輸油率很不均勻。當重合度8>1時(shí),在嚙合過(guò)程中,要求在前一對齒尚未脫開(kāi)嚙合之前,后一對輪齒即己進(jìn)入嚙合。困油一般發(fā)生在輪齒嚙合時(shí)的接觸線(xiàn)間形成的封閉腔內,對齒側無(wú)間隙的齒輪泵,不論是單齒嚙合區還是雙齒嚙合區,其接觸線(xiàn)阻隔的空間內都會(huì )發(fā)生困油現象;而對于齒側有間隙的齒輪泵,困油發(fā)生在雙齒嚙合區,通常齒輪傳動(dòng)是有側隙的,因此本文只討論有側隙嚙合困油特性。