雙斜齒泵雙斜齒嚙合的吸排油過程與組合形式

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

齒輪泵是液壓傳動系統(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單,在價格、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。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。

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。每片依次錯開一個角度并構(gòu)成獨(dú)立容腔,從而降低流量脈動。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。分別稱之為相對式和相同式,如圖1所示。對2種組合形式進(jìn)行對比分析:

(1) 軸向力

　采用相對式的安裝形式,因?yàn)?組齒輪產(chǎn)生的軸向力大小相等而方向相反,所以主動軸和從動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,所以主動軸和從動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

　采用相對式安裝形式,因?yàn)?組齒輪嚙合線的移動方向相反,在確定轉(zhuǎn)向的傳動下,可以使嚙合線向著相對的方向進(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)所示的相對式布置形式。