齒輪泵的流量設(shè)計計算
泵流量很小但設(shè)計和實驗不簡單,計算時流體力學(xué)連續(xù)方程的某些公式并不適用于這個微小流量的齒輪泵,因為泄漏量可能是額定流量的70%甚至 多。
所以設(shè)計微小齒輪泵時要充分注意這一特點。在設(shè)計時將容積效率取得偏小一點。由于功率要求很小,故不能將軸向間隙控制太小,這也直接導(dǎo)致容積效率的降低。要選取合適的容積效率。如流量為8L/min時,容積效率在0.7一0.95之間是可行的。
當(dāng)齒輪泵流量小于0.3L/min時,在設(shè)計中 要注意參數(shù)的選取。具體說明如下:
由于流量與齒寬成正比,齒寬增加,齒間容積增大,流量增加,這樣容積效率就提高,但由于齒輪的排量很小,故在計算時,齒輪寬度不會很寬。根據(jù)齒輪泵的機(jī)制,結(jié)構(gòu) ,在給定的端而間隙和給定的壓差情況下,通過端而間隙的泄漏量與轉(zhuǎn)速無關(guān),轉(zhuǎn)速增加,流量增加,但泄漏量也相應(yīng)增加,泄漏增加值要比轉(zhuǎn)速引起流量的增加小得多,這樣轉(zhuǎn)速增加容積效率就可提高。這一點在設(shè)計微小流量齒輪泵就顯得非常重要。
當(dāng)其他條件不變時轉(zhuǎn)速增大,容積效率增大,流量增加。因為小流量齒輪泵的流量本身就很小且輸出流量的變化范圍為0.3L/min左右,這就要求泵的流量變化要平穩(wěn),泵的輸出流量為0.3L/min,齒輪泵結(jié)構(gòu)本身的泄漏量就會超過這個值。小流量齒輪泵很難較高的容積效率,微小齒輪泵就 難,這就是微小齒輪泵設(shè)計的關(guān)鍵。就是說,當(dāng)齒輪泵的泄漏量占設(shè)計輸出量的70%甚至大于設(shè)計輸出量,有時要大出幾倍,這時標(biāo)準(zhǔn)的流量公式就不適用。這時 先要計算出泄漏量,其次將設(shè)計輸出量進(jìn)行疊加。此時容積效率取值在設(shè)計上己無關(guān)緊要,這樣才能做到設(shè)計成功。功率計算同標(biāo)準(zhǔn)齒輪泵也不同。同流量分析一樣,微小齒輪泵的摩擦力功率消耗占整個輸入功率的大半,甚至幾倍于用于輸出液體動力的功率,此時同刀n的取值范圍選在0.75~0.85之間的結(jié)論己到天地之差。這是因為摩擦力是 的,摩擦力同總輸入功率無關(guān),齒輪泵壓力、流量越小、機(jī)械效率越低,因為摩擦力與總功率無關(guān)。
另外,在可能的條件下小流量齒輪泵應(yīng)優(yōu)先選擇滑動軸承或滾針軸承,因為滾珠軸承的游隙會影響泵的流量特性。