齒輪傳動(dòng)早己廣泛的應用于各種大小型機械設備中,齒輪是用來(lái)傳遞軸與軸間的回轉運動(dòng)的。如果齒輪傳動(dòng)關(guān)系中傳動(dòng)比是不變,就是圓齒輪傳動(dòng)。如果齒輪傳動(dòng)關(guān)系中傳動(dòng)比是發(fā)生變化的,這種傳動(dòng)稱(chēng)之為非圓傳動(dòng)。在之前幾的機械齒輪傳動(dòng)中,都是圓齒輪傳動(dòng),例如:圓柱齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)、圓行星齒輪傳動(dòng)等。而近幾十年來(lái),非圓齒輪的傳動(dòng)才開(kāi)始發(fā)展和應用。正是非圓齒輪傳動(dòng)的的變傳動(dòng)比使它可用于的工作場(chǎng)合。
非圓齒輪機構能使傳動(dòng)的轉速或轉角發(fā)生非線(xiàn)性的變化。在現在的小型機器和大型機械設備中,非圓齒輪機構已被大量的應用,它可以代替一些復雜的變傳動(dòng)比的傳動(dòng)機構諸如槽輪機構、凸輪機構、搖桿機構等。與以上機構相比較,非圓齒輪運行起來(lái)比較平穩,結構上占用空間也比較小,而且能實(shí)現準確的非線(xiàn)性的傳動(dòng)關(guān)系。非圓齒輪已實(shí)際運用在己運用于儀器儀表(電表)、液壓元件(馬達、泵、流量計)、傳送運輸、沖壓模具等機械中。尤其是非圓行星齒輪結構應用于非圓行星齒輪液壓馬達,該馬達具有低速大扭矩和耐高壓的特點(diǎn),非圓行星齒輪液壓馬達的還有零件數目少、體積小、生產(chǎn)成本低、抗油污性能好的特點(diǎn),現在已廣泛應用于大型機械或機器的液壓系統中。非圓行星輪系應用在內曲線(xiàn)行星齒輪泵上是一種類(lèi)似于應用于非圓行星齒輪液壓馬達的新的創(chuàng )造性的應用。這種泵集成了齒輪泵和行星齒輪泵的特點(diǎn),這種泵具有自吸性強、耐高壓、耐油污、脈動(dòng)小、排量大等優(yōu)點(diǎn),并克服了徑向不平衡。符合現代液壓機械趨于向高壓化發(fā)展的方向。我們要研制的內曲線(xiàn)行星齒輪泵,就要先研究的它的核心結構非圓行星齒輪機構。
目前在齒輪泵研究的范圍主要在以下幾個(gè)方面:
(1)齒輪泵結構方面。分析高壓齒輪泵泵體結構,通過(guò)改進(jìn)泵體的結構的方式來(lái)提力。對多齒差擺線(xiàn)齒輪泵結構進(jìn)行了建模分析。對擺線(xiàn)齒輪泵結構進(jìn)行了研究分析。對從動(dòng)輪結構進(jìn)行了建模分析。
(2)在控制噪聲和油液方面。用增加齒輪機構重合度來(lái)齒輪傳動(dòng)的穩定性,從而盡量噪聲,從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)建立能夠控制噪聲的模型,維持泵穩定的工作性能。通過(guò)分析齒輪泵困油容積的變化規律從而來(lái)控制噪聲。研究了外嚙合斜齒輪泵的困油特性。提出了卸荷降壓槽法來(lái)控制噪聲,并對其工作原理進(jìn)行了分析。
(3)齒輪泵的間隙優(yōu)化方面。眾所周知齒輪泵間隙分為軸向間隙和徑向間隙兩類(lèi)。采用參數優(yōu)化的無(wú)約束解析法、平行雙圓盤(pán)間隙流動(dòng)理論來(lái)計算軸向間隙,進(jìn)而提升齒輪泵的容積效率。以齒輪泵總功率損失為目標函數,徑向間隙或端面間隙為變量,利用間隙流動(dòng)理論求出數值提高齒輪泵效率。
還有學(xué)者引入間隙的概念,建立齒輪泵間隙優(yōu)化模型。
(4)齒輪流量脈動(dòng)方面。由于齒輪泵的流量脈動(dòng)較大導致其適用范圍較小。日本學(xué)者通過(guò)齒輪泵每個(gè)子泵輸出的流量疊加使得總輸出脈動(dòng)下降研制出非對稱(chēng)漸開(kāi)線(xiàn)泵;復合齒輪泵、行星齒輪泵等進(jìn)行結構的創(chuàng )新,來(lái)降低齒輪泵流量脈動(dòng)。
(5)齒輪泵高壓化方面。齒輪泵工作時(shí)承受壓力過(guò)高會(huì )使泵的泄漏加劇,系統容積效率下降。多種措施,如徑向間隙補償,采用復合材料的軸承提高承載能力。使用純水作為液壓泉介質(zhì),符合人類(lèi)可持續發(fā)展的需求。
不銹鋼齒輪泵由齒輪、軸、泵體、閥、軸端密封等零部件組成,齒輪經(jīng)熱處理有較高的硬度和強度,與軸一同安裝在可更換的軸套內運轉。齒輪泵內全部零件的潤滑均在泵工作時(shí)利用輸送介質(zhì)而自動(dòng)達到。泵內有的泄油和回油槽,是齒輪在工作中承受的扭矩力,因此軸承負荷小,磨損小,泵。泵設有閥作為超載保護。閥的全回流壓力為泵額定派出壓力的1.5倍,也可在允許排出壓力范圍內根據實(shí)際需要另行調整。但注意本閥不能作減壓閥長(cháng)期工作,需要是可在管路上另行安裝。
齒輪泵主要問(wèn)題一:齒輪泵泵軸卡死轉不動(dòng)。
分析問(wèn)題:不同不銹鋼材質(zhì)相組合使用時(shí)選材應當合理,根據介質(zhì)的酸堿度及潤滑程度確定齒輪泵的過(guò)流部件的不銹鋼材質(zhì)選擇,齒輪泵在選材質(zhì)方面一般分為:齒輪材質(zhì)問(wèn)不銹鋼、316不銹鋼,316L不銹鋼及2Cr13等。這些材質(zhì)在加工完成后會(huì )進(jìn)行熱處理淬火或氮化、或滲碳處理,從而增加齒輪泵齒輪的硬度來(lái)延長(cháng)齒輪泵的齒輪磨損壽命。由于齒輪泵不同部件選擇材質(zhì)的硬度不同,齒輪泵輸送的介質(zhì)粘度一般較低、齒輪泵所輸送介質(zhì)在沒(méi)有潤滑性,齒輪泵在運轉中局部部件摩擦溫度身高,由于溫度變化造成零部件受熱膨脹,零部件之間間隙瞬間變小造成齒輪泵抱軸卡死現象。還有一種情況是齒輪泵所裝配的是石墨填料密封,由于密封在裝配時(shí)裝配太緊,造成齒輪泵在運轉中密封部位溫度身高產(chǎn)生密封抱軸卡死現象。
齒輪泵主要問(wèn)題二:齒輪泵密封泄漏問(wèn)題:
分析原因:一般齒輪泵選擇密封多為四氟盤(pán)根和氟橡膠骨架油封相組合的方式,致使齒輪泵密封泄漏的主要原因是齒輪泵所輸送介質(zhì)無(wú)潤滑性、介質(zhì)粘度低、使用壓力高等因素造成。介質(zhì)的無(wú)潤滑性及齒輪的徑向跳動(dòng)造成齒輪泵密封為與齒輪軸磨損加速,所以在選擇齒輪泵密封時(shí)要選擇即性又好的密封,而且在選擇齒輪泵的軸承或軸套時(shí)要選擇強的材料。否則會(huì )一起由于齒輪泵的軸承或軸套磨損產(chǎn)生齒輪軸徑向跳動(dòng)引起齒輪泵密封泄漏。
齒輪泵主要問(wèn)題三:齒輪泵吸不上料或流量不足。
分析原因:往往這種情況都是出現在齒輪泵輸送低粘度的介質(zhì)時(shí)發(fā)生,如輸送甲苯、柴油、溶劑、各種酸類(lèi)溶劑等。由于齒輪泵輸送的介質(zhì)粘度低、輸送介質(zhì)再沒(méi)有潤滑性造成齒輪泵齒輪端面及軸套間隙磨損過(guò)快,使齒輪泵的內部間隙增大,從而齒輪泵的內泄漏量增大造成齒輪泵輸送流量降低,嚴重者造成齒輪泵吸不上料的現象。