单齿差内啮合齿轮泵降噪的研究.pdf

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1、·32·小番柱采2009年第6期单齿差内啮合齿轮泵降噪的研究黄鹤，叶舟张玉新王美林(1一上海理工大学能源与动力工程学院，上海，201093；2一美国泰悉尔(中国)集团研发部，]上海，201802)摘要：噪音问题一直是制约齿轮泵进一步开拓市场的一大障碍。虽然内啮合齿轮泵在解决噪音问题上比外啮合齿轮泵要优越得多，但仍需对内啮合齿轮泵齿形、内部结构和材料进一步优化和升级，这样才能完善齿轮泵特性，维持齿轮泵在中低压定量系统、润滑系统的霸主地位。关键词：内啮合齿轮泵噪音齿形润滑系统内啮合齿轮泵(如图1)结构

2、简单，加工方引言便，体积小，重量轻，且有自吸能力强、对油液污染不敏感等特性，因而应用较为广泛Is]。但齿轮泵随着人们环保意识的增强，对齿轮泵的噪音要也有其很大的缺点，要维持齿轮泵在中低压定量系求也越来越严格。齿轮泵的噪音主要由两部分组统、润滑系统的霸主地位，就必须要在径向液压力成，一部分是齿轮啮合过程中产生的机械噪音，另不平衡、轴承寿命短、流量偏小、噪音高等方面做一部分是困油冲击所产生的液压噪音。前者与齿轮出改进。的加工和安装精度有关，后者则主要取决于泵的卸单齿差内啮合齿轮泵外转子齿形为圆弧，内转

3、荷是否彻底。对于外啮合齿轮泵，要实现完全卸荷子齿形是摆线(如图2)。这种新型转子泵在接触是很困难的，因此进一步降低泵的噪音受到一定的齿数及接触状态方面与普通转子泵有本质区别。普限制。在这方面，内啮合齿轮泵因具有运转平稳、通转子泵特点是内外转子各齿时刻保持接触。但从无困油现象婀、噪音低等特点，因此今后将会有转子泵的泵油原理上讲，除了必要的为了驱动的齿较大发展[31。间接触外，其它的齿间接触都是多余的[21。这种内外转子在保证连续传动的基础上，使得其啮合特性1单齿差内啮合齿轮泵简介得到极大的改善。使用

4、这种齿轮的齿轮泵具有结构图1齿轮泵示意图图2内外转子2009年第6期小器柱采·33·里，箱体里的润滑油要完全浸没泵体。测试非浸油泵时用盲孑L法兰堵上箱体上的油孔即可。2．2实验方法和步骤确认实验管路、电源线路、耐振压力表、流量计完好后，具体的实验步骤为：①将46#润滑油注入油箱，确保润滑油已浸没电机；②开启齿轮泵，调节调压阀，看齿轮泵在0～1．2MPa的工况下能否正常运转；③调节变频器，让齿轮泵在指定的转速下工作；图3实验装置示意图④用噪音测试仪在离齿轮泵1米处9个点分别测试泵在各种工况下的噪音；

5、紧凑、体积小、运转平稳、噪音低等优点。与普通⑤更换不同型号的润滑油，重复步骤①齿轮泵相比，这种泵大大减少了磨损，因此它可以④。采用较普通齿轮泵更高的工作转速、并获得更大的流量、更小的波动和更小的磨损。这种圆弧摆线内3实验结果和噪音分析啮合齿轮泵是齿轮泵的一个重要发展方向，具有很高的研究价值。3．1泵的高、低压腔的压力差2单齿差内啮合齿轮泵的实验内啮合齿轮泵运转时，力主要是作用在齿轮轴上的径向力，它是由沿齿轮圆周液体压力产生的径向力和由齿轮啮合产生的径向力组成I圳。过大的径2．1单齿差内啮合齿轮泵实

6、验系统向力会导致齿轮轴刚度不足，这会导致沿齿宽接触齿轮泵的噪音主要由两部分组成，一部分是齿不良而产生偏载，恶化了齿轮的啮合，影响啮合的轮啮合过程中所产生的机械噪音，另一部分是困油精度，造成噪音过大，泵的寿命降低。冲击所产生的液压噪音。单齿差内啮合齿轮泵没有为了分析噪音和压力的关系，我们用同一台内困油现象，故实验主要围绕影响内外齿轮啮合的因啮合齿轮泵，保证了其它相关条件都相同。以下是素进行测试。图(3)是测试单齿差内啮合齿轮泵测试介质为46#润滑油、在静音室中所测得数据。的实验装置。此实验系统既可以

7、测试浸油泵又可以从实验数据上可以看出，压力增大，齿轮泵径测试非浸油泵。测试浸油泵时将齿轮泵放在油箱向力增大，噪音显著升高。-◆．轴蝴『日嘞02m+轴自锻向问蟾nO8m00．10．20．30．40．50．60．70．8O0．10．20．30．40．50．60．70．8压力／MPa压力／MPa图4齿轮泵噪音与压力的关系图5轴的径向间隙与噪音的关系·34·小番柱木2009年第6期岩＼恤黯跎∞他％似加明∞—’一轴跳动0．05mm+无支撑t轴跳动0．02肋．．．卜有支撑00．10．20．30．40．50．6

8、0．70．800．10．2Q3Q4Q50．60．70．8压力／MPa医九a图6轴的跳动度与噪音的关系图7轴的支撑与噪音的关系完全浸没滚动轴承时，容易发热。故如果不是浸油3．2轴与滑动轴承的径向间隙泵，最好用滚动轴承代替滑动轴承。如图5中的2点，电机和齿轮间的一段距离，从实验数据可以看出，当不得不用滑动轴承我们用滑动轴承进行过渡连接，轴与滑动轴承是间时，最好采用小间隙配合，这样无论在噪音方面还∞q／县隙配合，它们盯之踮f鼢B-]IN隙"的大他n小∞对噪晒音也有很大的影是泵的寿命方面都