齿轮泵的应用场景

一、课程设计任务书

题目：外啮合直齿轮泵

工作条件：使用年限15年(每年工作300天)，工作为二班工作制。

原始数据：理论排量：125ml/r；额定压力：6.3MPa；工作介质轴承油：220smm/2

注意事项：

课程设计任务书：

1）测绘一套相近部件或产品，完成测绘图；

2）根据给定要求设计齿轮泵，完成一套齿轮泵装配图和全部非标零件图；

3）完成全部零件三维实体造型，并进行数字装配；

4）完成齿轮泵标准件的计算选型

5）完成齿轮泵非标零件精度设计

6）编写设计计算说明书一份（约7000字）。

- 2 - 二、齿轮的设计与校核

一、主要技术参数

根据任务要求，此型齿轮油泵的主要技术参数确定为：

理论排量：125ml/r

额定压力：6.3MPa

额定转速:552r/min

容积效率:≥90%

二、设计计算的内容

1.齿轮参数的确定及几何要素的计算

由于本设计所给的工作介质的粘度为220smm/2，由表一进行插补可得此设计最大节圆线速度为2.6sm/。

节圆线速度V：

601000VnD

式中D——节圆直径（mm）

n——转速

表2.1 齿轮泵节圆极限速度和油的粘度关系

流量与排量关系式为：

n00PQ

0Q——流量

0P——理论排量（ml/r）

2.齿数Z的确定，应根据液压泵的设计要求从流量、压力脉动、机械效率等各方面综合考虑。从泵的流量方面来看，在齿轮分度圆不变的情况下，齿数越少，模数越大，泵的流量就越大。从泵的性能看，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一般为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一般为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。

3.确定齿宽。齿轮泵的流量与齿宽成正比。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擦损失及容积损失的总和与齿宽并不成比例地增加，因此，齿宽较大时，液压泵的总效率较液体粘度smm/2 12 45 76 152 300 520 760

1.齿轮油泵的用途

齿轮油泵是一种用于输送润滑油的设备，主要用途如下：

1. 提供润滑油：齿轮油泵能够将润滑油从储油器或油箱中抽取并输送到需要润滑的机械设备中，确保设备运行过程中不发生过热、磨损等问题，保障设备的正常运转。

2. 冷却：齿轮油泵可以通过循环润滑油的方式对机械设备进行冷却，帮助降低设备的温度，避免设备过热导致损坏。

3. 清洁：齿轮油泵可以通过高压泵送方式将润滑油喷射到机械设备的摩擦表面，起到清洁作用，将机械设备表面的污垢、异物等清除掉，保持设备的运行环境清洁。

4. 维护润滑膜：齿轮油泵可以为机械设备提供稳定的润滑膜，降低设备运行时的摩擦系数，减少磨损和能耗，延长设备的使用寿命。

总之，齿轮油泵的用途主要是为机械设备提供润滑油，确保设备的正常运转和延长设备寿命。

齿轮泵

齿轮泵是液压系统中广泛采用的种液压泵，它般做成定量泵，按结构不同，齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，而以外啮合齿轮泵应用广。

齿轮泵结构特点：

1. 自吸性能好；

2. 吸排方向完全取决于泵轴的回转方向；

3. 泵的流量不大、连续，但有脉动，噪音较大；脉动率在11%~27%，其不均匀度与齿轮齿数、形状有关，斜齿轮比直齿轮不均匀度小，而人字齿轮又比斜齿轮不均匀度小，齿数越少脉动率越大；

4. 理论流量由工作部件的尺寸和转速决定，与排出压力无关；排出压力与负载的压力有关；

5. 结构简单、价格低廉，易损件少（不需设吸排阀），耐冲击，工作可靠，可与电机直接连接（不需设减速装置）；

6. 磨擦面多，不宜排送含固体颗粒的液体，宜排送油类。

外啮合齿轮泵

相互啮合的对齿轮的齿圆柱和两侧端面，靠紧泵壳的内壁，各齿槽与壳体内壁之间围成了系列互不相通的密封工作空腔K。由啮合轮齿隔开的D、G腔分别是与泵吸入口和排出口相通的吸入室和排出室。

如图所示，当齿轮按图所示方向旋转时，由于啮合轮齿逐渐退出啮合状态，使吸入室D的容积逐渐增大，压力降低。在吸液池液面压力和D腔内低压之间的压差作用下，液体自吸入池经吸液管和泵吸入口进入吸入室D。随后又进入封闭的工作空间K，并由齿轮的转动被带至排出室G。因两齿轮轮齿从上侧开始逐渐进入啮合状态，个齿轮的轮齿逐渐占据另个齿轮的齿槽空间，使位于上侧的排出室容积逐渐减小，室内液体压力升高，于是从泵排出口排出泵外。齿轮连续转动，上述吸、排液过程就连续不断进行了。

实物图

齿轮泵的基本形式就是两个尺寸相同的齿轮在个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这空间，随着齿的旋转沿壳体运动，后在两齿啮合时排出。 使用问题

齿轮泵的困油现象

齿轮泵的啮合过程中，同时啮合的齿轮对数应该多于一对，即重叠系数ε应大于1(ε=1.4)才能正常工作。留在齿间的油液就被困在两对同时啮合的轮齿所形成的个封闭空间内，这个空间的容积又将随着齿轮的转动而变化。这就是齿轮泵的困油现象

齿轮泵优缺点及应用场合

齿轮泵是一种常见的液压泵，它具有一系列的优点和缺点。下面将详细介绍齿轮泵的优缺点及应用场合。

一、优点：

1. 结构简单紧凑：齿轮泵主要由齿轮和泵体组成，结构简单紧凑，体积小，重量轻，便于安装和维护。

2. 流量稳定：齿轮泵采用齿轮的相互啮合来实现液体的输送，流量稳定，流量变化范围小，能够满足对稳定流量要求较高的工况。

3. 压力范围广：齿轮泵具有较高的输出压力，通常能够达到20MPa以上，较适合于需要较高压力的工作场合。

4. 转速范围广：齿轮泵的转速范围广，通常在300~3000rpm之间，适用于不同工况的需求。

5. 自吸能力强：齿轮泵具有较强的自吸能力，可以在较大的吸程范围内正常工作，适用于较复杂的工况。

6. 价格相对较低：与其他类型的液压泵相比，齿轮泵的价格相对较低，成本较低，因此比较经济实用。

二、缺点：

1. 噪音较大：齿轮相互啮合时会产生较大的噪音，特别是在高速运行时，噪音较大，对工作环境造成一定的干扰。

2. 液体输送压力脉动：齿轮泵的液体输送压力会产生脉动，造成工作压力不稳定，对液压系统的影响较大。

3. 温升较大：由于齿轮泵在工作时会产生较大的摩擦和热量，使得液体温度升高，需要额外的冷却措施，增加了工作成本和复杂性。

4. 齿轮磨损较大：由于齿轮泵在工作时齿轮的相对运动，齿轮磨损较大，需要定期更换齿轮，增加了维护成本。

三、应用场合：

1. 工程机械：齿轮泵广泛应用于各类工程机械中，如挖掘机、装载机、铲车等。由于齿轮泵具有流量稳定、压力范围广等优点，能够满足工程机械对液压泵的流量和压力要求，保证机械的正常工作。

2. 农业机械：齿轮泵在农业机械中的应用较为广泛，如农用运输车、农用拖拉机等。齿轮泵具有自吸能力强的特点，能够适应农业机械对吸程要求较高的工作环境。

3. 工业设备：齿轮泵也常用于工业领域的一些液压设备中，如注塑机、冲压机等。齿轮泵结构简单紧凑，体积小，适合于需要紧凑结构的工业设备。