3.1油泵概述1工作原理油泵是液压系统的动力元件它的工作原理如图3-1所示。图3-1油泵工作原理简图油泵正常工作需要满足如下基本要求①、密封油腔a的容积变化是油泵实现吸油和压油的根本原因。油泵一般都称为容积式泵。油泵的理论流量只决定于其结构参数和转速而与压力无关。②、在吸油过程中必须使油箱与大气相通这是吸油的必要条件。在压油过程中油压的高低决定于输出油路中所遇到的阻力即决定于外载这是形成油压的条件。③、单向阀2、4是油泵的配油装置配油装置是油泵正常工作不可缺少的部分。2分类容积式油泵按其流量是否可以改变而分为定量油泵和变量油泵。变量油泵的几何尺寸即密封容积的变化的大小是可以改变的在不改变转速的情况下就能改变流量。定量油泵的几何尺寸是固定的只有改变转速才能改变流量但改变转速的方法实际上几乎不使用。容积式泵按其结构不同可分为齿轮泵代号“CB”、叶片泵代号“YB”、柱塞泵代号“ZB”和螺杆泵代号“RB”四种。齿轮泵和螺杆泵是定量泵叶片泵和柱塞泵可制成定量泵。3油泵的性能参数1压力p单位为Pa额定压力――在正常工作条件下按试验标准规定连续运转的最高压力工作压力――泵实际工作的压力。实际工作泵的压力是随负载而决定的吸入压力――泵进口处的压力最高允许压力――按标准超过额定压力所允许的短暂运行的最高压力。2排量和流量排量V――油泵每旋转一弧度由其几何尺寸计算得到的排出液体的体积m3/rad理论流量qt――在不考虑泄漏的情况下泵在单位时间内排出的液体体积m3/sqtωVω、n为泵的角速度和转速V每转排出的体积实际流量q――泵工作时实际排出的流量qqt–ΔqΔq为损失流量额定流量qn――泵在额定压力和额定转速下输出的实际流量m3/s。油泵的流量q与工作压力p的关系如图32所示Vn6023功率和效率:①功率有理论输入功率Prt、实际输入功率Pr理论输出功率Pt、实际输出功率P。理论输入功率Prt或理论输出功率PtPrtPtqtΔpN?m/s实际输入功率PrPrωTN?m/s实际输出功率PPqΔpN?m/s。Tn602②效率有容积效率ηv、机械效率ηm、总效率η。A.容积效率ηv主要与泄漏有关ηvP/Ptq/qt1-Δq/qtB.机械效率ηm主要与机械摩擦有关ηmPt/Prqt?Δp/PrC.总效率η泵的实际输出功率与实际输入功率之比ηP/Prηvηm效率η、流量q、功率P、压力p之间的关系如力图3-3示。3.21、工作原理如图5-24所示。当齿轮泵旋转时轮齿脱离啮合的一侧轮齿退出齿间其密封容积变大经吸油管路被吸入该腔的齿间完成吸油过程而另一侧轮齿进入啮合占据齿间使密封容积减小油液受到压缩并从压油管路挤出去完成压油过程。因此齿轮泵中轮齿脱离啮合的一腔是吸油腔轮齿进入啮合的一腔是压油腔。当齿轮不断旋转吸油腔就不断从油箱吸油而压油腔不断将压力油挤出去。2、困油现象在齿轮泵中齿轮的啮合系数要大于1一般ε1.4才能保证齿轮正常工作。在啮合过程中这种出现在一小段时间内两对轮齿同时处于啮合状态的情况如图5-25所示。由同时啮合的两种轮齿的表面和前后端盖所构成的密封容积称为困油区。当困油区由大变小时其中的油液受到挤压油压急剧升高当困油区由小变大时区内会形成部分真空。这种现象称为困油现象。消除困油现象的方法是在前后端盖上开卸荷槽如图5-25中的虚线所示。原理为当闭死容积由大变小时始终通过右边的卸荷槽与压油腔相通以便将闭死容积内的油液排到压油腔当闭死容积由小变大时始终通过左边的卸荷槽与吸油腔相通避免出现真空。3齿轮泵流量的近似计算P59齿轮泵旋转的理论排油量q为m3/rq即为主动齿轮顶圆与基圆之间的环形圆形柱的体积一周等于2π弧度D——齿轮的节圆直径DmZh——轮齿的有效工作高度h2mb——齿宽Z——齿轮齿数m——齿轮模数。齿轮每秒钟的流量Q为m3/rηv——油泵的容积效率n——油泵转速r/min。bZmDhbq22vvbnZmnZmQ22111.06024齿轮油泵的特点及应用齿轮油泵的主要优点是结构简单、价格便宜、工作可靠、对杂质的敏感性不高其缺点是径向液压力不平衡容积效率不高流量的脉动较大零件的互换性较差轮齿泵宜用于环境较差、转动精度要求不高的场合在冶金、铸造设备上应用广泛。5齿轮油泵的泄漏及防泄漏措施效率是衡量齿轮泵工作经济性的重要指标之一泄漏直接影响齿轮泵的容积效率。其泄漏有三种途径图3-6①.端面间隙的泄漏占7580②.径向间隙的泄漏占1520③.齿面啮合处间隙的泄漏通常很少一般不考虑。1端面间隙的自动补偿①浮动轴套或浮动侧板式补偿装置图37A.工作原理图3-7两个互相啮合的齿轮支承在前、后轴套的轴承里轴套可在壳体作轴向浮动。从压油腔引至轴套外端面的油液产生作用于FlA1pg此力把轴套压向齿轮端面减小端面间隙。齿轮端面产生的反推力FfA2pm。泵起动时浮动