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齿轮泵流量脉动分析

2017-03-16 14:02:27

流量特性的品质是通过流量脉动来体现的,而流量脉动作为液压泵的三大性能指标之一,它又与泵的压力脉动以及噪声的产生有着密切的联系。在常用的液压泵中,齿轮泵相对于叶片泵、螺杆泵,其流量脉动是   大的,这在   程度上限制了齿轮泵的应用。通过分析弧齿齿轮泵主要几何参数对流量脉动的影响,从而其流量脉动特性,可以提高扩大弧齿齿轮泵的工程应用范围。

1、流量脉动产生的机理

齿轮泵在正常工作时,脱离啮合的轮齿一侧,容积变大,将油液吸入泵体完成吸油过程,而进入啮合的轮齿一侧,容积变小,将油液排出去,两齿间被排出油液的体积,大约与一个轮齿的体积相等。一对直齿齿轮在啮合时,其啮合线始终平行于齿轮轴线,整个轮齿沿齿宽方向上同时进入啮合并_且同时脱离啮合,两齿间的油液是被突然挤出去的,是不连续的,这是齿轮泵产生流量脉动的根本原因。而一对弧齿圆柱齿轮在啮合时,两齿间的油液是逐渐被挤出的,此时轮齿由   齿宽啮合状态变为不   齿宽啮合状态。

2、流量脉动对系统性能的影响

齿轮泵瞬时流量的不均匀性会导致流量脉动,如果将齿轮泵输出的流量直接输入执行元件,则会引起执行元件的速度脉动:若在泵出口并联溢流阀(如将泵应用在由溢流阀、一竹流阀、液压缸组成的节流调速回路中),则这种脉动的流量在流经溢流阀时,会产生压力脉动,这种脉动的供油压力又直接一导致进入执行元件的流量产生脉动,影响执行元件运动速度的稳定性。另一方面,压力脉动将会引起液压系统产生振动和噪声。如果脉动的频率与液压系统的固有频率相同,则会引起液压系统的共振,这对传动轴和轴承的使用以及对管接头和密封件都有不良影响。这些都将破坏液压系统的性能,缩短系统内各液压元件的使用寿命。