齿轮泵设计步骤2016

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1、第2章液压泵的设计与计算2.1齿轮泵的设计与计算设计齿轮泵吋，应该在保证所需性能和寿命的前提下，尽可能使泵的尺寸小、重量轻、制造容易、成本低，以求技术上先进，经济上合理。因此，合理选择齿轮泵的各项参数及有关尺、r是非常关键的，设计时通常给出泵的额定压力p和排量v作为原始设计参数。现以w个齿轮基木参数相同的高压齿轮泵为例来说明其设计耍点。2.1.1齿轮泵各参数的选择原则齿轮泵各参数的主要关系式是平均流量计算公式，即：0()=27r/BZm2nxlQ^(L/min)(2—1)Q=2^BZm2mx1O^6(L/min)(2—2)式屮

2、：a——粟的理论流量；Q泵的实际流景；Z——流量修正系数；Z值通常为1.05〜1.15;低压齿轮泵齿数Z—般为13〜19,推荐2町=6.66;商压边轮泵边数Z—般力6〜13，推荐2叹=7;B齿宽(mm);Z——齿数；m模数(mm);n转速(r/min);rjv——容积效率，一般=0.85〜0.95。流量!2是设计参数，只要确定B、Z、m、n沿泵的结构尺、I就大体确定了，然后参考有关结构进行设计，最后进行强度校验。下面来讨论如何确定B、Z、m、n这些参数。1.确定转速n:从流量公成川*知，齿轮泵的流量Q与转速n成TE比，转速越高

3、，则流量越大。但转速不能太高，因为转速太高吋，油液在离心力的作用下，不能填满吸油腔的工作容积，并且对吸油腔的吸油也造成阻力，这时很容易产生气蚀现象，使泵的容积效率降低，特别是当油液粘度高时，齿轮节岡的线速度就受一定限制。在各种油液粘度下，允许最大节圆线速度见表2-1。此外，液压泵的转速也不能太低，W为当工作压力一定时，液压泵的泄漏量也接近于一定值，它与转速的关系不大；但转速越低，流量越小，则液压泵的泄漏量与输油量的相对比值将越大，也就足液压泵的容积效率越低。当转速低至液压泵的理论流量和泄漏量相等时，则液压泵就不能出汕。最低节圆

4、圆周速度Vmin可按下列经验公式确定：^.nin=°.17<(mis)(2—3)式中：p液压泉的工作压力(bar)；°£50——油液在50°C时的恩氏粘度。当齿轮泵的转速低于200〜300r/min吋，泵已不能正常工作了。若齿轮泵采用交流电动机拖动，转速一般为:750r/min、1000r/min、1500r/min,在航空上用到3000r/min或更高。表24齿轮泵齿轮节圆极限速度和油的粘度关系油的运动粘度v(mmIs、12457515230053()760齿轮节圆极限线速度(油)543.732.21.61.251.确定齿数

5、Z:齿数Z的确定，应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等方面综合考虑。从泵的流量方面来看，在齿轮分度圆直径不变的条件下，齿数越少，模数越大，泵的流量就越大。从泵的性能來看，齿数减少后，对改善困油及提高机械效率有利，但使泵的流量及压力脉动增加。目前齿轮泵的齿数Z—般为6〜19。对于低压齿轮泵，由于应用在机床方面较多，要求流量脉动小，因此低压齿轮泵齿数Z—般为13〜19。齿数14〜17的低压齿轮泵，由于根切较小，一般不进行修正。对于高压齿轮泵，要求冇较大的齿根强度。此外为了减小轴承的受力，耍减小齿顶闞直径，这样势必耍增

6、大模数，减少齿数，因此高压齿轮泵的齿数较少，一般取Z=6〜14。为了防止根切，削弱了齿根强度，齿形均须进行修正。2.确定也宽B:设轮泵的流量与设宽成正比。增加齿宽可以相应地增加流量。而齿轮与泵体及盖板间的摩檫损失及容积损失的总和与齿宽并不成比例地增加，因此，齿宽较大吋，液压泵的总效率较高。但对高压齿轮泵，齿宽不宜过人，否则将使齿轮轴及轴承上的载荷过大，使轴及轴承设计困难。一般对于高正齿轮泵，5=(3〜6)m。对于低压齿轮泵，B=(6~10)m。这里m为齿轮模数。泵的工作压力越高，上述系数应取得越小。3.确定齿轮模数：对于低压齿

7、轮泵来说，确定模数m主要不是从强度方面着眼，而是从泵的流量、压力脉动、噪声以及结构尺寸大小等方面考虑。从流量公式(2—1)可以看出，模数m越大，泵的流量就越大。并且当齿轮节圆直径一定时，对流量来讲，增大模数比增加齿数有利。因此为了减小泵的体积，希望在可能的条件下尽量增大模数，减少齿数。但齿数太少将使液压泵的流量及压力脉动增加，因此模数选择要适当。模数m的粗略估算可用下面的经验公式：m=(0.4-0.6)Ve(mm)(2—4)式中：Q——泵的实际流量(L/min)。上述计算公式中，假定5=(6〜10)m;容积效率爪=0.85;当

8、这些参数不在此范围内吋,系数值也耍变化。目前中低压齿轮泵所用的模数值如表2-2所示。表2-2中低压齿轮泵的模数值Q(L/min)m(mm)46101.5〜21225322.5-34050633.5-4801001254.5〜5当工作压力大于lOMPa时，应考虑到齿轮强度须适当