齿轮泵的失效形式烧轴套占33%,烧轴套主要是 因为轴承的承载能力低,工作时实际轴承比压超出轴承的许用轴承比压。作用于齿轮上的力由液压作用力和齿轮间的啮合力所合成。主动齿轮所受啮合力与总液压力成钝角 ,而从动齿轮所受的啮合力与总液压力成锐角 。因此,主动齿轮所受的总液压力与啮合力之合力较从动齿轮为小。
齿轮泵是 液压传动系统中常用的液压元件,齿轮泵的结构和工艺在各类液压泵中较简单在价格、可靠性、寿命、抗污染以及自吸能力等方面都有很强的优越。斜齿齿轮泵在保持直齿齿轮泵优点的基础上降低了压力脉动和噪声,但由于附加轴向力的存在,压力高后影响密封,限制了工作压力的提高,影响了其使用范围。双斜齿轮泵采用2组螺旋角 相同,旋向相反的啮合斜齿轮间隔排列,不仅有效地消除了附加轴向力的不良影响,而且改善了瞬间排量和流量脉动。双斜齿轮泵在吸排油原理上可以看成是 2个斜齿轮泵的组合,而斜齿轮泵的吸排油兼有直齿齿轮泵和螺杆泵的部分特性。设想将外啮合直齿齿轮泵采取分片式结构,即将直齿轮沿齿宽等分为2片、3片或多片。每片依次错开一个角 度并构成单独容腔,从而降低流量脉动。如将片数增加到无数片,则成为斜齿轮。因此,双斜齿轮泵的吸排油过程可以看成是 多个直齿齿轮泵依次吸排油过程的组合,其吸排油过程类似于螺杆泵的沿轴向推进和半端面吸排油。
噪声的控制
1、流量脉动引起噪声的控制
流量脉动是 不可能完全消除的,所以只能做到使流量脉动对噪声的影响小些。齿轮泵的齿数越多,则脉动率越小。而相同的齿数情况下,内啮合齿轮泵的脉动率要比外啮合齿轮泵的脉动率小得多。所以,选择齿数多的齿轮泵或采用内啮合齿轮泵,都可以达到减小脉动的效果,从而减小振动和降低噪声。
2、困油噪声的控制
为解决不锈钢齿轮油泵困油现象产生的噪声,有效的措施是 在两侧端盖上开卸荷槽。其机理是 :当困油容积由大变小时,借助卸荷槽使其与高压腔相通,排除液体压力急剧升高;当困油容积由小变大时,借助卸荷槽使其与吸油腔相通,从而吸入液体,避免产生气蚀,以避免出现困油现象。
3、气穴与气蚀产生噪声的控制
使油容易吸进。减小液压泵的吸油阻力,避免空穴现象,关键是 避免空气混入油液中。一般要求吸油阻力应低于液压泵制造厂提出的液压泵较大饱和蒸汽压力的1/4。这是 因为吸油阻力过大,容易产生气蚀现象,造成气穴噪声。
4、齿轮运转产生的噪声的控制
由于渐开线齿廓加工比较容易,所以现在在齿轮泵中广泛采用直齿圆柱齿轮。但是 ,由于齿轮啮合或分离时,接触线是 一条与轴线平行的直线,没有缓冲的余地,所以容易产生冲击振动而引起噪声。而且直齿轮啮合时形成的困油容积大,也会加剧液压泵的噪声。为了改变齿轮泵的运行环境、改进齿形,通过齿形的改进,使齿轮运转时啮合冲击小,传动平稳,减小周期性的波动和振动,从而降低噪声。如近年来出现的双模数非 对称渐开线圆弧齿廓的齿形,很好地解决了流量脉动的问题。提高了传动平稳性,降低了噪声。
5、机械噪声的控制
1)加大泵壳 的厚度。这主要是 通过壳 体厚度的增加,提高刚性,减小在高压油作用下产生的变形,避免壳 体低压侧靠向齿轮;
2)提高零部件的刚性。如齿轮安装轴的刚性差,则轴易产生弯曲和扭转振动,从而增大噪声;
3)选好轴承。轴承不仅影响齿轮泵的寿命,而且轴承的结构也会直接影响齿轮泵噪声的大小;
4)提高零部件尺寸的精度及表面粗糙度。
6、其他辅助措施
在YCB圆弧齿轮泵和底盘之间安装一块阻尼材料A1-Zn合金,由于阻尼合金内部存在一定的可动区,当它受到噪声的作用时,合金内摩擦将引起振动滞后损耗效应,使振动能转化为势能而耗散掉,因此也能有效地降低噪声。
外啮合齿轮泵噪声对环境的危害是 较大的,应引起高度重视。噪声产生的途径比较复杂,就目前而言,要完全消除和避免液压泵噪声对环境造成的危害是 不可能的。但是 正确认识齿轮泵噪声的危害和其产生的主要途径,在液压泵设计中,尽可能采取有效的技术手段以尽量减小噪声的产生,是 十分必要的、也是 完全可能的。
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