齒輪泵困油現(xiàn)象的分析

困油現(xiàn)象是齒輪泵普遍存在的問(wèn)題之一，也是反映齒輪泵運(yùn)行特性的重要點(diǎn)之一。困油現(xiàn)象的存在嚴(yán)重制約了齒輪泵的發(fā)展及應(yīng)用。為了使一對(duì)齒輪能夠連續(xù)地傳動(dòng)，   前一對(duì)輪齒尚未脫離嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒就   及時(shí)進(jìn)入嚙合。從理論上講，齒輪副的連續(xù)傳動(dòng)，但是由于齒輪的加工、安裝有誤差，并且齒輪在實(shí)際傳動(dòng)中產(chǎn)生磨損，影響重合度，所以為了齒輪傳動(dòng)的連續(xù)，應(yīng)使計(jì)算所得的重合度值：   大于1。

直齒齒輪副嚙合重合度二大于1時(shí)，則有可能同時(shí)有兩對(duì)輪齒參與嚙合，即在輪齒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，前一對(duì)嚙合輪齒尚未退出嚙合時(shí)，后一對(duì)輪齒已經(jīng)進(jìn)入嚙合。由于直齒齒輪輪齒沿整個(gè)齒寬方向進(jìn)入嚙合、退出嚙合，從而在兩對(duì)齒輪之間形成一個(gè)既不與吸油腔相通也不與排油腔相通的密閉容積，隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，封在困油區(qū)油液體積的大小發(fā)生變化。當(dāng)前一對(duì)輪齒尚未脫離嚙合，而后一對(duì)輪齒進(jìn)入嚙，此時(shí)容積逐漸減小，直至達(dá)到，密閉容積為   小，在這個(gè)過(guò)程中，被困的油液受到擠壓，使嚙合阻力突增，對(duì)軸和軸承產(chǎn)生沖擊載荷，并且產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；隨著齒輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，密閉容積又逐漸增大，直至達(dá)到，密閉容積為   大，在這個(gè)過(guò)程中，密閉容積中產(chǎn)生真空現(xiàn)象，使溶于油液中的氣體分離出來(lái)，產(chǎn)生氣泡，帶來(lái)氣蝕、噪聲、振動(dòng)、流量和壓力脈動(dòng)等，這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。困油現(xiàn)象嚴(yán)重危害了齒輪泵的性能和壽命，為了減輕這種危害，在設(shè)計(jì)與制造泵時(shí)應(yīng)盡量或避免。

對(duì)于直齒齒輪泵，困油的常用方法是在對(duì)應(yīng)于上述過(guò)渡區(qū)的左右端蓋(或者側(cè)板、軸套、軸承座圈)開(kāi)設(shè)卸荷槽，卸荷槽的結(jié)構(gòu)形式一般有以下三種

(1)相對(duì)兩嚙合齒輪中心連線呈對(duì)稱(chēng)布置的雙卸荷槽；

(2)相對(duì)兩嚙合齒輪中心連線呈不對(duì)稱(chēng)布置的雙卸荷槽；

(3)單個(gè)卸荷槽(僅吸油腔有或者僅排油腔有)。

卸荷槽的結(jié)構(gòu)形式有很多種，但是其基本原則是相同的，所開(kāi)的卸荷槽   滿足以下三個(gè)條件：

(1)當(dāng)密閉容積處于   小位置時(shí)，卸荷槽應(yīng)不與密閉容積相通，即卸荷槽不與吸、排油腔相通；

(2)當(dāng)密閉容積由   大逐漸減小時(shí)，密閉容積應(yīng)通過(guò)卸荷槽與排油腔相通；

(3)當(dāng)密閉容積由   小逐漸增大時(shí)，密閉容積應(yīng)通過(guò)卸荷槽與吸油腔相通。

總之，卸荷槽的作用就是使密閉容積內(nèi)的液體在壓縮和擴(kuò)張兩個(gè)階段分別與泵的排油腔和吸油腔相通，困油現(xiàn)象。但是卸荷槽的存在增加了制造的難度和成本，并且縮短了油液從排油腔流向吸油腔的距離，增大泄漏量，降低運(yùn)行效率。

本文提出的弧齒齒輪泵是一種新型齒輪泵，由于其輪齒呈弧線布置，在齒輪主要參數(shù)相同的情況下其嚙合重合度大于直齒齒輪副，不產(chǎn)生軸向分力。由于弧齒齒輪泵與直齒齒輪泵嚙合機(jī)理不同，可以不采用加工卸荷槽的方法，而是選擇合適的幾何參數(shù)構(gòu)造建弧齒齒輪泵，達(dá)到困油的目的。