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齒輪泵如何選型
點(diǎn)擊次數(shù)：5922 發(fā)布時(shí)間：2016-11-21
參數(shù)選擇和選型
①額定壓力的選擇應(yīng)根據(jù)不同的系統(tǒng)工作壓力選擇合適的齒輪泵。泵的額定壓力應(yīng)為液壓系統(tǒng)安全閥開啟壓力的1.1～1.5倍。
②公稱排量的選擇選用泵的公稱排量前，應(yīng)首先根據(jù)系統(tǒng)所需流量qv( L/min)和初選的液壓泵轉(zhuǎn)速n1( r/min)及泵的容積效率ηv（可根據(jù)產(chǎn)品樣本選取或取為ηv=0.9）計(jì)算其參考值。
由于齒輪泵為定量泵，故zui終選擇的泵流量盡可能與系統(tǒng)所需流量相符合，以免功率損失過大。
③轉(zhuǎn)速的選擇應(yīng)根據(jù)選定的齒輪泵公稱排量和系統(tǒng)所需流量，計(jì)算出齒輪泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速，在選用時(shí)盡可能接近產(chǎn)品的額定轉(zhuǎn)速。
④驅(qū)動(dòng)功率的確定在齒輪泵公稱排量、轉(zhuǎn)速（在一定范圍內(nèi)變化的可取其zui大工作壓力時(shí)的工作轉(zhuǎn)速）和工作壓力確定以后，即可計(jì)算所需輸入功率（原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率）。
⑤多聯(lián)泵參數(shù)的選擇對(duì)于快慢速交替或多執(zhí)行元件液壓系統(tǒng)，為了合理匹配和使用功率，可采用二聯(lián)或多聯(lián)泵解決多個(gè)液壓源的問題。在選擇的多聯(lián)泵中，*聯(lián)泵應(yīng)比第二聯(lián)泵能承受較高的負(fù)荷（壓力×流量）；多聯(lián)泵總負(fù)荷不能超過泵軸伸所能承受的轉(zhuǎn)矩。
⑥選型注意事項(xiàng)在室內(nèi)和對(duì)環(huán)境噪聲有要求的使用情況下，應(yīng)注意選用對(duì)噪聲有控制結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。一般而言，外嚙合齒輪泵的噪聲較大，內(nèi)嚙合齒輪泵的噪聲小。
應(yīng)綜合考慮選用齒輪泵的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和使用維護(hù)方便性、供貨及時(shí)性等條件。要優(yōu)先選用經(jīng)過國(guó)家相關(guān)部門及行業(yè)鑒定和技術(shù)成熟的產(chǎn)品。
注意事項(xiàng)
①驅(qū)動(dòng)方式齒輪泵可以采用電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。但泵的傳動(dòng)裝置不能對(duì)齒輪泵主動(dòng)齒輪軸產(chǎn)生附加的軸向力和徑向力。齒輪泵主動(dòng)齒輪軸伸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間必須采用浮動(dòng)連接（如彈性聯(lián)軸器和十字槽塊浮動(dòng)聯(lián)軸器等）。聯(lián)軸器的徑向跳動(dòng)不大于0.1mm，在受到結(jié)構(gòu)限制而采用花鍵軸直接插入原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸內(nèi)花鍵孔進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)花鍵和花鍵軸的徑向和鍵側(cè)間隙都不小于0.15mm，以適應(yīng)浮動(dòng)傳遞轉(zhuǎn)矩、不產(chǎn)生附加徑向力的要求。
采用V帶或大齒輪直接驅(qū)動(dòng)齒輪泵時(shí)，宜選用前蓋帶滾動(dòng)軸承支承的齒輪泵產(chǎn)品。
②吸油高度泵的吸油高度應(yīng)盡可能小。齒輪泵自吸能力因排量不同而異，一般要求不低于16kPa。制造質(zhì)量對(duì)自吸能力也有影響。通常要求泵的吸油高度不大于0.5m，在進(jìn)油管道較長(zhǎng)的管路系統(tǒng)中應(yīng)加大進(jìn)油管徑，以免流動(dòng)阻力太大吸油不暢而影響泵的工作性能。
③油液選用與過濾工作油液的品種和牌號(hào)應(yīng)嚴(yán)格按照泵的產(chǎn)品樣本規(guī)定選用，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。多數(shù)齒輪泵的早期故障起因于油液的污染，故工作油液應(yīng)進(jìn)行過濾。由于低壓齒輪泵的污染敏感度較低，故可選取過濾精度較低的過濾器，而高壓齒輪泵的污染敏感度較高，故應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)置過濾精度較高的過濾器。
④安裝與運(yùn)行在泵安裝之前，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定*清洗管道（焊接管道必須酸洗后再?zèng)_洗），去掉污物、氧化皮等并用油液將泵充滿，通過泵的軸伸轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪以使油液進(jìn)入泵內(nèi)各配合表面。
安裝時(shí)，要擰緊進(jìn)、出油口的管接頭或法蘭連接螺釘，密封要可靠，以免引起吸空或漏油，影響泵的性能。
通過點(diǎn)動(dòng)檢查泵的旋向和驅(qū)動(dòng)軸的旋向是否一致。
*次運(yùn)行時(shí)建議斷開泵的排油，以便將空氣排出殼體。啟動(dòng)前必須檢查系統(tǒng)中的安全閥是否在調(diào)定壓力值。
應(yīng)避免泵帶負(fù)荷啟動(dòng)，以及在有負(fù)荷情況下停車。泵在工作前應(yīng)進(jìn)行不少于10min的空負(fù)荷運(yùn)行和短時(shí)間的帶負(fù)荷運(yùn)行，然后檢查泵的工作情況，泵不應(yīng)有滲漏、過度發(fā)熱和異常聲響等。
泵如長(zhǎng)期不用，將它和原動(dòng)機(jī)分離保管。再度使用時(shí)，應(yīng)有不少于10min的空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并進(jìn)行以上試運(yùn)轉(zhuǎn)例行檢查。
接下來跟著威斯特小編一起來了解齒輪泵的性能參數(shù)
齒輪泵的主要性能有壓力、排量、轉(zhuǎn)速、效率和壽命等。
(1)壓力 采取了良好軸向間隙和徑向間隙補(bǔ)償措施的中小排量齒輪泵的zui高壓力目前均超過了25MPa，新近上市的內(nèi)嚙合齒輪泵甚至達(dá)到40MPa。大排量齒輪泵的額定壓力多數(shù)也達(dá)到16～20MPa。
(2)排量的估算及范圍液壓齒輪泵的排量是泵的主要規(guī)格參數(shù)，它主要取決于齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)優(yōu)、齒寬B等幾何參數(shù)，各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式見下表。液壓齒輪泵產(chǎn)品的排量范圍非常寬，從0.05～800mL/r，但常用排量為2.5～250mL/r。
各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式
泵的類型 | 排量（ml/r）近似計(jì)算式 | 說明 |
漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒形（壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)f=1）的外齒輪泵 | V=2πKzm2B×10-3(此式在假設(shè)齒間工作容積和輪齒有效體積相等條件下導(dǎo)出) | z-齒數(shù)，z=z1=z3；m-模數(shù)，mm；B-齒寬，mm；K-考慮到輪齒實(shí)際集合形狀差異的修正系數(shù)。z=620時(shí)，取K=1.1390.004z |
漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒形（壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)f=1）的內(nèi)齒輪泵 | V=πBm2(4z1-z1/z2-0.75) ×10-3 | z1、z2-主動(dòng)齒輪及齒圈的齒數(shù)；B-齒寬，mm；m-模數(shù)，mm |
一齒差擺線針輪齒環(huán)泵 | V=2πeBDe(z2-0.125) ×10-3 | e-嚙合副的偏心距，mm；B-齒寬，mm；De-針齒齒頂圓直徑，mm；z2-外轉(zhuǎn)子齒數(shù) |
(3)轉(zhuǎn)速微型齒輪泵的轉(zhuǎn)速較高，可達(dá)20000r/min，工程上常用的齒輪泵額定轉(zhuǎn)速為2000～2500r/min。齒輪泵的使用轉(zhuǎn)速下限通常為300～500r/min。由式(1-10)可知，泵的轉(zhuǎn)速過低時(shí)，由于輸出流量過小，泄漏流量所占比例增大，使液壓泵的容積效率下降到極低，難以形成良好的潤(rùn)滑條件與冷卻條件而迅速發(fā)熱損壞。所以各生產(chǎn)廠一般都對(duì)其齒輪泵產(chǎn)品規(guī)定了zui低轉(zhuǎn)速。
(4)效率各種結(jié)構(gòu)形式的齒輪泵的典型效率特性曲線如圖U所示。可以看出，帶有間隙補(bǔ)償措施的齒輪泵的性能明顯優(yōu)于固定間隙型，而內(nèi)嚙合齒輪泵的性能又優(yōu)于外嚙合齒輪泵。
(5)壽命低壓齒輪泵的壽命為3000～5000h，高壓外齒輪泵在額定壓力下的壽命一般只有幾百小時(shí)，高壓內(nèi)齒輪泵可達(dá)2000～3000h。
(6)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)齒輪泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有齒輪的齒寬B、齒輪模數(shù)m和齒數(shù)2。
齒寬B較大時(shí)，齒輪泵的總效率較高，但泵的壓力較高時(shí)，齒輪軸及軸承上的載荷過大。齒輪的模數(shù)m直接影響泵的壓力、排量、脈動(dòng)和噪聲及齒寬B等結(jié)構(gòu)參數(shù)。增大模數(shù)、減少齒數(shù)有利于減小泵的體積，但齒數(shù)太少將加大泵的流量和壓力脈動(dòng)。
齒輪的齒數(shù)一般為z=6～30，低壓齒輪泵一般要求流量脈動(dòng)小，故多為z=13～20；高壓齒輪泵要求有較大齒根強(qiáng)度，故模數(shù)大，齒數(shù)少，一般為z=6～14，為了避免根切而削弱齒根強(qiáng)度，需對(duì)齒形進(jìn)行變位修正。
齒輪的齒寬B與模數(shù)m之間的關(guān)系為B=Km，K為齒寬系數(shù)，低壓齒輪泵K的取值范圍為6～10，高壓齒輪泵K的取值范圍為3～6。工作壓力越高，K應(yīng)取得越小。
齒輪的模數(shù)m主要取決于泵的流量，流量q=4～125L/min的中低壓齒輪泵的模數(shù)范圍為m=1.5～5mm，流量越大，模數(shù)越大。