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第七章 齿 轮 泵齿轮泵是一种常用的液压泵。
它的主要优点是：结构简单，制造方便，造价低；重量轻；外形尺寸小；自吸性能好；对油的污染不敏感；工作可靠；由于齿轮泵是轴对称的旋转体，故允许转速较高。
其缺点是流量脉动和困油现象比较突出，噪声高，齿轮泵的排量不可变。
低压齿轮泵的工作压力为2.5Mpa;中高压齿轮泵的工作压力为16～20Mpa ；某些高压齿轮泵的工作压力已达32Mpa 。
齿轮泵的最高转速一般可大3000r/min 左右，在个别情况下（如飞机用齿轮泵）最高转速可达8000r/min 。
其低速性能较差，一般不适于低速运行。
当泵的转速低于200～300r/min 时，容积效率将降到不能允许的地步。
齿轮泵利用一对齿轮的啮合运动，造成吸、排油腔的容积变化进行工作。
啮合的齿轮为其核心零件。
按照它们的啮合形式，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
外啮合齿轮泵一般都采用一对齿数相同的渐开线直齿齿轮。
内啮合齿轮泵除采用渐开线齿轮外，还有采用摆线齿轮。
§7-1 外啮合齿轮泵的工作原理及流量公式一、外啮合齿轮泵的工作原理图7-1是我国的CB 型齿轮泵。
该系列泵的额定压力为2.5Mpa 。
如图所示，装在泵体3中的一对齿轮由传动轴5驱动。
当传动轴顺时针转动时（见图7-1A-A 剖视），在泵的吸油腔中的齿逐渐退后啮合，使吸油腔容积增加而吸油；在排油腔，主动齿轮的齿挤入被动齿轮的齿间，使排油腔容积减小，通过排油口排油。
在泵体的两端面各铣有卸荷槽b ，经泵体3断面泄漏的油液由卸压槽b 流回到吸油腔，以降低泵体与端盖结合面上的油压对端盖造成的推力，减小螺钉载荷。
在泵前后端盖上开有困油卸荷槽e ，以消除泵工作时产生的困油现象。
孔道a 、c 、d 可以将流入轴承腔的泄漏油排入吸油腔。
因此传动轴的旋转密封圈处于低压，泵不需要设置单独的外泄漏油管。
这种结构的泵的吸油腔不能承受高压，其吸、排油腔不能交换，泵不能反转工作。
二、瞬时流量及理论排量对泵的瞬时流量的分析，其目的在于了解影响瞬时流量脉动的因素。
动画演示11种泵的工作原理，很直观易懂！更多好内容：化工707网下载此文档：化工707论坛在化工生产中，泵是一种特别重要的设备，了解泵的工作原理不仅能够预防和减少流体泄漏事故、冒顶事故、错流或错配事故。
还能够在泵运行故障中快速诊断。
因此了解泵的工作原理是一件非常重要的事，今天小七就带领大家了解一下各种泵的工作原理，希望能够对大家有所帮助。
液压泵工作原理液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的。
上图是液压泵的工作原理图。
当凸轮1由原动机带动旋转时，柱塞2便在凸轮1和弹簧4的作用下在缸体3内往复运动。
缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度，使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有良好的密封性。
柱塞右移时，缸体中密封工作腔a的容积变大，产生真空，油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸油单向阀5吸入缸体内，实现吸油;柱塞左移时，缸体中密封工作腔a的容积变小,油液受挤压，便通过压油单向阀6输送到系统中去,实现压油。
如果偏心轮不断地旋转，液压泵就会不断地完成吸油和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供油。
从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件是：1.具有密封的工作容腔;2. 密封工作容腔的容积大小是交替变化的，变大、变小时分别对应吸油、压油过程；3. 吸、压油过程对应的区域不能连通。
基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压传动中用到的都是容积式液压泵。
齿轮泵的工作原理上图是外啮合齿轮泵的工作原理图。
由图可见，这种泵的壳体内装有一对外啮合齿轮。
由于齿轮端面与壳体端盖之间的缝隙很小，齿轮齿顶与壳体内表面的间隙也很小，因此可以看成将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。
当齿轮按图示方向旋转时，右侧的齿轮逐渐脱离啮合，露出齿间。
因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体，因此这个容腔称为吸油腔。
随着齿轮的转动，每个齿间中的油液从右侧被带到了左侧。
CB-B10低压齿轮油泵是将机械能转换为液压能的转换装置。
CB-B10齿轮泵应用范围：用于机床、工程机械的液压系统，作为液压系统的动力源，也可作润滑泵，输油泵使用。
CB-B10齿轮泵型号CB-B10齿轮泵外形图CB-B10齿轮泵技术参数 型号 额定流量 h/min 额定压力 Pa额定转速 min容积效率 ηv% 总效率 ηbdt% 压力脉动 Pa噪声值 分贝电机功率w 重量 g CB-B2.5 2.5 2.51450≤70 ≤63 ±0.2062～650.372.4 CB-B4 4 ≤80≤722.8 CB-B6 6 0.553.2 CB-B10 10 ≤90≤813.5 CB-B16 16 67～701.15.2 CB-B20 20 5.4 CB-B25 25 1.55.5 CB-B32 32 ≤94≤856.0 CB-B40 40 74～772.2 10.5 CB-B50 50 11.0 CB-B63 63 3 11.8 CB-B80 80 78～804 17.6 CB-B100 100 ≤95≤8618.7 CB-B1251255.519.5CB-B10齿轮泵技术规格 型号 C E H C 1 C 2 D D 1 d E 1 T b M K 1 K 2CB-B2.5 79 66 96 25 30 a35 a50 a12 35 30 4 M6 Z 3/8"Z 3/8"CB-B4 82 CB-B6 86 CB-B10 94 CB-B16 107 90 132 30 35 a50 a65 a6 50 42 5 M8 Z 3/4"Z 3/4"CB-B20 111 CB-B25 115 CB-B32 121 CB-B40 132 102 154 35 40 a55 a80 a22 55 52 6 M8 Z1" Z 3/4"CB-B50 138 CB-B63 144 CB-B80 158 12118645 50a70a95a3065 65 8M8Z 1/4"Z1"CB-B100 165 CB-B125174CB-B10低压齿轮油泵是将机械能转换为液压能的转换装置。
齿轮油泵工作原理动画
以下是齿轮油泵工作原理的动画。
1. 首先，将动画重点放在一个由两个齿轮组成的油泵装置上。
其中一个齿轮被称为驱动齿轮，另一个齿轮被称为从动齿轮。
2. 第一帧动画展示了两个齿轮的起始位置，它们之间有一定的间隙。
驱动齿轮与从动齿轮间的间隙代表了齿轮泵的吸入部分。
3. 第二帧动画展示了驱动齿轮开始向右转动。
由于两个齿轮之间的齿形互相啮合，从动齿轮也开始跟随转动。
4. 当从动齿轮跟随驱动齿轮转动时，它将从一侧的间隙中抽取液体（例如油）并推入另一侧的间隙。
5. 随着驱动齿轮继续旋转，从动齿轮不断地将液体推入间隙中。
这样，液体会被间隙逐渐推进，最终被推出油泵。
6. 由于从动齿轮对液体产生的推力，在每一帧动画中，间隙中都会有液体被推出。
这就代表了齿轮泵的排出部分。
7. 动画持续不断地循环展示驱动齿轮转动、从动齿轮推出液体的过程。
这个动画旨在展示齿轮油泵的工作原理，而没有使用标题。
但在动画中，通过视觉和连贯的动作来清晰地演示了齿轮油泵的工作原理。
液压齿轮泵的工作原理一、什么是液压齿轮泵呢？一般计算公式泵是指运输液体或让液体增多压力的机械元件。
它把原动机的机械元件能或别的外部能量输送给液体，让液体能量增多。
泵主要用来运输水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液与液态金属等液体，也可以运输液、气混合物及含悬浮固体物的液体。
泵一般可以按工作原理分为容积式泵、动力式泵与别的类型泵三类。
除了按工作原理分类外，还可以以按别的方法分类与命名。
如，按驱动方法可以分为电动泵与水轮泵等；按结构可以分为单级泵与多级泵；按用途可以分为锅炉给水泵与计量（度量衡）泵等；按运输液体的性质可以分为水泵、油泵与泥浆泵等。
泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以以画成曲线来表示，叫做泵的特性曲线，每一台泵都有自己特定的特性曲线。
二、泵的定义与历史来源运输液体或让液体增多压力的机械元件。
广义上的泵是指运输流体或让其增多压力的机械元件，包括某些运输气体的机械元件。
泵把原动机的机械元件能或别的能源的能量传给液体，让液体的能量增多。
水的提升对于人类生活与生产都十分重要。
古代已有各种提水器具，如埃及的链泵（前17世纪）、中国的桔槔（前17世纪）、辘轳（前11世纪）、水车（公元1世纪），以及公元前3世纪古希腊阿基米德发明的螺旋杆等。
公元前200年左右，古希腊工匠克特西比乌斯发明了最原始的活塞泵-灭火泵。
早在1588年就有了关于4叶片滑片泵的记载，以后陆续出现了别的各种回转泵。
1689年，法国的D.帕潘发明了4叶片叶轮的蜗壳离心泵。
1818年，美国出现了具有径向直叶片、半开式双吸叶轮与蜗壳的离心泵。
1840～1850年，美国的H.R.沃辛顿发明了泵缸与蒸汽缸对置的蒸汽直接作用的活塞泵，标志着现代活塞泵的形成。
1851～1875年，带有导叶的多级离心泵相继发明，让发展高扬程离心泵成为可以能。
随后，各种泵相继问世。
随着各种先进技术的应用，泵的效率逐步提高，性能范围与应用也日渐扩大。
三、泵的分类依据泵的种类繁多，按工作原理可以分为：①动力式泵，又叫叶轮式泵或叶片式泵，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，让液体的动能（为主）与压力能增多，随后通过压出室把动能转换为压力能，又可以分为离心泵、轴流泵、部分流泵与旋涡泵等。
②容积式泵，依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周期性地传递给液体，让液体的压力增多至把液体强行排出，根据工作元件的运动形式又可以分为往复泵与回转泵。
③别的类型的泵，以别的形式传递能量。
如射流泵依靠高速喷射的工作流体把需运输的流体吸入泵后混合，进行动量交换以传递能量；水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量；电磁泵是指让通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现运输。
另外，泵也可以按运输液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。
四、泵在各个领域中的应用从泵的性能范围看，巨型泵的流量每小时可以达几十万立方米以上，而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下；泵的压力可以从常压到高达19.61Mpa(200kgf/cm2)以上；被运输液体的温度最低达-200摄氏度以下，最高可以达800摄氏度以上。
泵运输液体的种类繁多，诸如运输水（清水、污水等）、油液、酸碱液、悬浮液、与液态金属等。
在化工与石油部门的生产中，原料、半成品与成品大多是指液体，而把原料制成半成品与成品，需要经过复杂的工艺过程，泵在这些过程中起到了运输液体与提供化学反应的压力流量的作用，此外，在很多装置中还用泵来调节温度。
在农业生产中，泵是指主要的排灌机械元件。
我国农村幅原广阔，每年农村都需要大量的泵，一般来说农用泵占泵总产量一半以上。
在矿业与冶金工业中，泵也是指让用最多的设备。
矿井需要用泵排水，在选矿、冶炼与轧制过程中，需用泵来供水先等。
在电力部门，核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵与灰渣泵等。
在国防建设中，飞机襟翼、尾舵与起落架的调节、军舰与坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。
高压与有放射性的液体，有的还要求泵无任何泄漏等。
在船舶制造工业中，每艘远洋轮上所用的泵一般在百台以上，其类型也是指各式各样的。
其它如城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑与冷却、纺织工业中运输漂液与染料、造纸工业中运输纸浆，以及食品工业中运输牛奶与糖类食品等，都需要有大量的泵。
总之，无论是指飞机、火箭、坦克、潜艇、还是指钻井、采矿、火车、船舶，或者是指日常的生活，到处都需要用泵，到处都有泵在运行。
正是指这样，所以把泵列为通用机械元件，它是指机械元件工业中的一类生要产品。
五、泵的基本参数表征泵主要性能的基本参数有以下几个：1、流量Q流量是指泵在单位时间内运输出去的液体量（体积或质量）。
体积流量用Q表示，单位是指：m3/s，m3/h，l/s等。
质量流量用Qm表示，单位是指：t/h，kg/s等。
质量流量与体积流量的关系为：Qm=ρQ式中ρ——液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水ρ=1000kg/m3。
2、扬程H扬程是指泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。
也就是指一牛顿液体通过泵获得的有效能量。
其单位是指N·m/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简叫做米。
3、转速n转速是指泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是指r/min。
4、汽蚀余量NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是指表示汽蚀性能的主要参数。
汽蚀余量国内曾用Δh表示。
5、功率与效率泵的功率一般是指指输入功率，即原动机传支泵轴上的功率，故又叫做轴功率，用P表示；泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。
它是指单位时间内从泵中运输出去的液体在泵中获得的有效能量。
因为扬程是指指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程与质量流量及重力加速度的乘积，就是指单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量——即泵的有效功率：Pe=ρgQH(W)=γQH(W)式中ρ——泵运输液体的密度（kg/m3）；γ——泵运输液体的重度（N/m3）；Q——泵的流量（m3/s）；H——泵的扬程（m）；g——重力加速度(m/s2)。
轴功率P与有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量（度量衡）。
泵的效率为有效功率与轴功率之比，用η表示。
六、什么叫流量？用什么字母表示？如何换算？单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用Q表示，计量（度量衡）单位：立方米/小时（m3/h）,升/秒（l/s）, L/s=3.6 m3/h=0.06 m3/min=60L/minG=QρG为重量ρ为液体比重例:某台泵流量50 m3/h，求抽水时每小时重量？水的比重ρ为1000公斤/立方米。
解：G=Qρ=50×1000(m3/h·kg/ m3)=50000kg / h=50t/h七、什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计量（度量衡）单位？与压力的换算及公式？单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。
泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口与入口压力差。
扬程用H表示，单位为米（m）。
泵的压力用P表示，单位为Mpa（兆帕），H=P/ρ.如P为1kg/cm2，则H=（lkg/ cm2)/(1000kg/ m3) H=(1kg/ cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m1Mpa=10kg/c m2,H=(P2-P1)/ρ(P2=出口压力P1=进口压力)八、什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量（度量衡）单位表示字母？泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
单位用米标注，用（NPSH）r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。
吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）标准大气压能压管路真空高度10.33米。
例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米九、什么是指水泵的汽蚀现象以及其产生原因1、汽蚀液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象叫做汽蚀。
2、汽蚀溃灭汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象叫做汽蚀溃灭。
3、产生汽蚀的原因及危害泵在运转中，若其过流部分的局部区域（一般是指叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致让气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可以达几百至几千个大气压，冲击频率可以达每秒几万次，严重时会把壁厚击穿。
4、汽蚀过程在水泵中产生气泡与气泡破裂让过流部件遭受到破坏的过程就是指水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声与振动，并导致泵的性能下降，严重时会让泵中液体中断，不能正常工作。
十、什么是指泵的特性曲线？一般把表示主要性能参数之间关系的曲线叫做离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是指液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。
特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是指泵的任意的流量点，都可以以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率与汽蚀余量值，这一组参数叫做工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况叫做最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。
一般离心泵的额定参数即设计工况点与最佳工况点相重合或很接近。
在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。
十一、什么叫泵的效率？公式如何？指泵的有效功率与轴功率之比。
η=Pe/P泵的功率一般指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。
有效功率即：泵的扬程与质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）ρ：泵运输液体的密度（kg/m3）γ：泵运输液体的重度γ=ρg （N/ m3）g：重力加速度（m/s）质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s)十二、什么是指泵的全性能测试台？能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。
