雙斜齒泵雙斜齒嚙合的吸排油過程與組合形式

2009-02-13 張會(huì)霞揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

齒輪泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中常用的液壓元件,齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工藝在各類液壓泵中最簡(jiǎn)單,在價(jià)格、可靠性、壽命、抗污染以及自吸能力等方面都有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。斜齒齒輪泵在保持直齒齒輪泵優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上降低了壓力脈動(dòng)和噪聲,但由于附加軸向力的存在,壓力高后影響密封,限制了工作壓力的提高,影響了其使用范圍。雙斜齒輪泵采用2 組螺旋角相同,旋向相反的嚙合斜齒輪間隔排列,不僅有效地消除了附加軸向力的不良影響,而且改善了瞬間排量和流量脈動(dòng)。

雙斜齒嚙合的吸排油過程

雙斜齒輪泵在吸排油原理上可以看成是2個(gè)斜齒輪泵的組合,而斜齒輪泵的吸排油兼有直齒齒輪泵和螺桿泵的部分特性。設(shè)想將外嚙合直齒齒輪泵采取分片式結(jié)構(gòu),即將直齒輪沿齒寬等分為2片、3片或多片。每片依次錯(cuò)開一個(gè)角度并構(gòu)成獨(dú)立容腔,從而降低流量脈動(dòng)。如將片數(shù)增加到無數(shù)片,則成為斜齒輪。因此,雙斜齒輪泵的吸排油過程可以看成是多個(gè)直齒齒輪泵依次吸排油過程的組合,其吸排油過程類似于螺桿泵的沿軸向推進(jìn)和半端面吸排油。如圖1所示。

圖1 　雙斜齒輪泵的吸排油過程

雙斜齒的組合形式

根據(jù)2組斜齒輪的不同安裝關(guān)系,雙斜齒輪泵的組合形式有2種。分別稱之為相對(duì)式和相同式,如圖1所示。對(duì)2種組合形式進(jìn)行對(duì)比分析:

(1) 軸向力

　采用相對(duì)式的安裝形式,因?yàn)?組齒輪產(chǎn)生的軸向力大小相等而方向相反,所以主動(dòng)軸和從動(dòng)軸所受的軸向力均為零,即齒輪軸不受軸向力的作用。如采用相同式的安裝形式,2組齒輪產(chǎn)生的軸向力大小相等,方向也相同,所以主動(dòng)軸和從動(dòng)軸所受的軸向力均為單斜齒泵的2倍,即加大了齒輪軸所受的軸向力。/font>

(2) 吸排油口的布置

　采用相對(duì)式安裝形式,因?yàn)?組齒輪嚙合線的移動(dòng)方向相反,在確定轉(zhuǎn)向的傳動(dòng)下,可以使嚙合線向著相對(duì)的方向進(jìn)行,便于集中吸排油,也便于吸排油口的布置。如采用相同安裝形式,因?yàn)?組齒輪嚙合線的移動(dòng)方向相同,相當(dāng)于擴(kuò)大了吸油區(qū)和排油區(qū),將給吸排油口的布置造成困難。通過比較分析,確定雙聯(lián)斜齒輪泵采用圖2(a)所示的相對(duì)式布置形式。