齿轮泵的工作原理及其常见故障与排除方法
齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，它一般做成定量泵，按结构不同.齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，外啮合齿轮泵应用最广。
齿轮泵的工作原理：齿轮泵主要由一对齿轮、外壳、泵盖、轴及轴承和密封盖板等组成。在泵体内有一对外啮合齿轮，齿轮两端面靠盖板密封，这样泵体，盖板和齿轮的各齿槽就形成多个密封腔，轮齿啮合线又将左右两密封腔隔开而形成吸、压油腔。当齿轮按图示方向旋转时，吸油腔（右侧）内的轮齿不断脱开啮合，使其密封容积不断增大而形成一定真空，在大气压力作用下从油箱吸进油液，随着齿轮的旋转，齿槽内的油液被带到压油腔（左侧）申压油腔内的轮齿不断进人啮合，使其密封容积不断减小，油液被压出。随着齿轮不停地旋转，齿轮泵就不断地吸油和排油。
齿轮泵主要存在的三大问题是泄漏、困油和径向液压力不平衡，这三个问题影响着齿轮泵的工作性能和使用寿命，因此各种齿轮泵都采取了不同的结构措施来解决这些问题。
1.泄漏
泄漏是液压泵不可避免的问题，齿轮泵的内泄漏有轴向泄漏、径向泄漏和啮合线泄漏。
a.轴向泄漏
齿轮端面和端盖之间的间隙为轴向间隙，轴向间隙引起的泄漏为轴向泄漏。因为泄漏途径短，泄漏面积大，所以轴向泄漏的泄漏量最大，可占总泄漏量的75%~80%。轴向间隙大，泄漏量就大，容积效率降低；轴向间隙过小，虽然泄漏量减小，但会使机械摩擦损失增加， 从而使机械效率降低。因此齿轮泵必须严格控制轴向问隙，保证总效率不能太低。
b.径向泄漏
齿轮齿顶圆面与泵体之间的问隙为径向间隙，径向间隙引起的泄漏为径向泄漏。由于径向间隙泄漏途径长，所以泄漏量小，占总泄漏量的15%~20%。
c.啮合线泄漏
两个齿轮的轮齿间的啮合缝隙为喻合间隙，啮合间隙引起的泄漏为啮合线泄漏。其泄漏量最小，占总泄漏量的4%~5%。
2.困油
由于要求齿轮泵能够平稳运转，齿轮啮合的重叠系数必须大于1，即前一对轮齿没有脱离啮合，后一对轮齿必须进人啮合，这样两对轮齿同时啮合，形成一个密封空间，此密封空间既不和吸油腔相通，也不和排油腔相通被称为闭死容积。随着齿轮的旋转， 闭死容积的大小不断变化。幵始时闭死容积为錄大，随着齿轮的旋转，闭死容积逐渐减小，直到两个啮合点处于节点的对称位置时，闭死容积达到最小，由于油液的可压缩性很小，被困油液被挤压，压力急剧升离，迫使油液从啮合冏隙强行挤出，齿轮和轴承受到很大的径向力。当随着齿轮的继续旋转，闭死容积又逐渐增大，闭死容积内形成局部真空，由于没有油液的补充，使油液中的气体分离出来，产生气穴现象，引起齿轮泵的振动和噪声，这就是困油现象。综上所述，由于闭死容积的变化，导致压力急剧升高或下降的现象訧称为困油现象。有闭死容积不一定产生困油现象，当闭死容积不变化时，不产生困油现象，当闭死容积变化时，就产生困油现象；有困油观象产生，就一定有闭死容积存在。
由于困油现象产生的危害极大，会引起齿轮泵的振动和噪声，加剧齿轮齿面和轴承的, 严重时还会导致轴弯曲和齿面腐蚀，大大缩短了齿轮荥的使用寿命。因此必须消除困油现象。
消除齿轮泵困油现象的方法是在两侧端盖上铣两条卸荷槽，开卸荷槽的条件是闭死容积由小变大时通过卸荷槽与吸油腔相通；闭死容积由大变小时通过卸荷槽与排油腔相通；闭死容积处于最小位置时，闭死容积和两个卸荷槽均不通，即不和吸、排油腔相通，保证密封。一般卸荷槽是非对称幵设的，往往是向吸油腔偏移。如果齿轮的分度圆压力角为α=20°。模数为m的标准渐开线齿轮，则两卸荷槽尺寸为：卸荷槽间距a=2.78m，在压油腔一侧必须保证卸荷槽与两齿轮中心连线间的距离b≥0.8m，另一方面为使卸荷槽畅通，必须保证槽宽c>2.5m，槽深h≥0.8m。
3.径向液压力不平衡
齿轮泵工作时，因为排油压力大于吸油压力，从排油腔到吸油腔，齿轮顶圆圆周径向压力是线性阶梯变化的，从而产生径向力不平衡。对于中、高压齿轮泵，其轴承负载是非常大的。因此，齿轮泵的使用寿命几乎取决于轴承的使用寿命，要延长齿轮泵的使用寿命,必须减少机械磨损，减小径向力不平衡。同时，径向力不平衡也会引起轴弯曲变形和齿轮的严童磨损。尤其是从动轮，在啮合力作用下，总的受力会更大，因此从动轮比主动轮的轴承磨扳更快。齿轮的径向合力为。
主动轮的径向合力：F=7.5pDB从动轮的径向合力：F=8.5pDB
通过分析可知，必须在结构采取一定的措施，减少齿轮泵的径向合力，从而延长齿轮泵的寿命。采取的措施如下。
(1)缩小排油口尺寸，使高压油作用在齿轮上的面积缩小，从而减小作用在齿轮上的径向力。
(2)适当增大径向间隙.增大齿顶圆与泵体内孔的问隙，以平衡径向力不平衡。但增大径向间隙会使泄漏增加,容积效率降低，因此高压定量齿轮泵不宜釆用此方法。
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