外啮合齿轮泵的设计

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1、图1是外啮合齿轮泵的工作原理图。由图可见，这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。由于齿轮端面与壳体端盖之间的缝隙很小，齿轮齿顶与壳体内表面的间隙也很小，因此可以看成将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。当齿轮按图示方向旋转时，右侧的齿轮逐渐脱离啮合，露出齿间。因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体，因此这个容腔称为吸油腔。随着齿轮的转动，每个齿间中的油液从右侧被带到了左侧。在左侧的密封容腔中，轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小，把齿间的油液从压油口挤压输出的容腔称

2、为压油腔。当齿轮泵不断地旋转时，齿轮泵的吸、压油口不断地吸油和压油，实现了向液压系统输送油液的过程。在齿轮泵中，吸油区和压油区由相互啮合的轮齿和泵体分隔开来，因此没有单独的配油机构。齿轮泵是容积式回转泵的一种，其工作原理是：齿轮泵具有一对互相啮合的齿轮，齿轮（主动轮）固定在主动轴上，齿轮泵的轴一端伸出壳外由原动机驱动，齿轮泵的另一个齿轮（从动轮）装在另一个轴上，齿轮泵的齿轮旋转时，液体沿吸油管进入到吸入空间，沿上下壳壁被两个齿轮分别挤压到排出空间汇合（齿与齿啮合前），然后进入压油管排出。  齿轮泵的主要特点是结构紧凑、体积小、重量轻、造价

3、低。但与其他类型泵比较，有效率低、振动大、噪音大和易磨损的缺点。齿轮泵适合于输送黏稠液体外啮合齿轮泵的设计设计齿轮泵时，应该在保证所需性能和寿命的前提下，尽可能使尺寸小、重量轻、制造容易、成本低，以求技术上先进，经济上合理。我们已知某润滑油泵工作压差=７０（bar）和排量q=62582(ml/r)用Y132S-4电动机作为原动机带动油泵的正常工作。一．定刀具角和齿顶高系数采用标准刀具，，齿顶高系数二．选齿数Z排量与齿数，查资料《液压文件》中查得（1-1）考虑到实际上齿间的容积比轮齿的有效体积稍大，所以齿轮泵的理论排量应比按式（1-1）计算

4、的值大一些，并且齿数越少差值越大。考虑到这一因素，就在公式（1-1）中乘以系数K以补偿其误差，则齿轮泵的排量为通常K=1.06～1.115，即．齿数少时取最小值（当Ｚ＝６时，可取K=1.115,而当Ｚ=20时，可取K=1.06）反映齿轮泵结构大小的尺寸---齿轮分度圆直径(Df=Mz).若要增大排量,增大模数的办法比增加齿数更为有利.若要保持排量不变,要使泵的体积很小,则应增大模数并减少齿数.减少齿数可减小泵的外形尺寸,但齿数也不能太小,否则不仅会使流量脉动严重,甚至会使齿轮啮合的重迭系数<1,这是不允许的.一般齿轮泵的齿数Z＝６～３０．

5、用于机床或其它对流量的均匀性要求较高的低压齿轮泵，一般取Z＝１４～３０；用于工程机械及矿上极限的中高压和高压齿轮泵，对流量的均匀性要求不高．但要求结构尺寸小，作用在齿轮上的径向力小，从而延长轴承的寿命，就采用较少的齿数（Z＝９～１５）而近来新设计中高压齿轮泵时，都十分注意降低齿轮泵的噪声，因此所选齿数有增大的趋势（取Z＝１２～２０）．只有对流量均匀性要求不高，压力有很低的齿轮泵（如润滑油泵）才选用Z＝６～８．所以我们初选齿数为＝11．齿轮泵所用的两个齿轮等大，固传动比ｉ＝１所以一．确定齿轮的模数m　　　　由齿宽与齿顶圆的比值，得，即对标准

6、齿轮Ｃ＝２，对于“增一齿修正法”修正的齿轮Ｃ＝３将Ｂ的表达式代入排量近似公式得所以式中Ｋ=1.06～1.115齿数少时取大值，齿数多时取小值．查资料知：表１３５７０１０５１４０１６０１０.８０.６０.４０.３５得模数m2.4,经查课本《机械设计》中表2我们应选取与该值接近的标准模数值m=2.5二．确定齿宽　（mm）所以三．确定齿轮的其它参数　　　　压力角我们取标准值选取标准值分度圆直径d　　齿顶高　　　　齿根高　　　　齿全高h　　　　齿顶圆直径　　　　　　　　　　　　齿顶高系数　　　　顶隙系数(1).我们选用一般的齿轮材料，软齿面的闭式传

7、动，查课本《机械设计基础》表12.1和表12.2选用45钢，正火处理齿面硬度HBS230。齿轮油泵为一般机械中的齿轮传动，我们处选8级精度。(2).确定许用应力：由图12.11c、图12.14c分别查得，由表12.5查得和故[]一．选定工作油液　　　　我们所用的工作油液为矿物油型（石油基）液压油，普通液压油。这种油液是以石油的精练物为基础，加入各种改进性能的添加剂而成。二．确定齿轮泵的转速n齿轮泵一般都和原动机（电动机、内燃机等）直接连接，我们所用的电动机为Y132S-4型功率P=5.5kw,满载转速，所以其转速n应于原动机的转速一致。由

8、流量公式可知，转速愈高，流量愈大。但转速过高，由于离心力的作用，使油液不能完全充满齿间，吸油不足导致了容积效率下降，产生气蚀、震动和噪声。因此就有最高的转速限制。允许的最高转速与工作油液的粘度