齿轮泵轴向间隙最优设计

吸 、 油 的 一 种 液 压 动 力 元 件 ， 其 结 构 简 单 、 积 排 因 体
ｇ ｕＩ （—／ ｏ ２ ６ ｇ２＝ — ｎ ＲＩＲ ）
，
虹
（） ２
式 中 ＾— — 单 侧 轴 向间 隙 ， ０ ｍ； 尺ｉ — 齿 根 圆 半径 ， — ｍ； Ｒ— — 齿 轮 轴 孔 半 径 ， 。 ｍ；
Ｋｑ Ａｐ２ ｈ３
Ｐ ： ．
式 中 口 — 轴 向 间 隙 泄 漏 量 ， ３ ｓ — ｍ／；
△ｐ — 齿 轮 泵 高 低 压 腔 压 差 ， ａ — Ｐ。
Ｋ ｚ￣ ｆ ｏ ／
＋ —
一
２
ｎＯ
齿 轮 泵 轴 向 间 隙 的泄 漏 主 要 是 油液 从 高 压 腔 和 过 渡 区 的齿 根 ， 轴 向 间 隙 流 人 与 低 压 腔 相 通 的 轴 经 孔 的 流 量 。按 照 平 行 双 圆盘 问 隙 中流 动 的流 量 计 算
— —
小、 重量 轻 、 艺 性 好 、 格 便宜 、 工 价 自吸 能 力 强 、 油 液 对 污染 不 敏 感 、 转速 范 围大 而 广泛 应 用 。 但又 因其 内 部
泄漏 量 大 、 积 效率 低 、 仅 限 于 中、 压系 统 中。 容 故 低 在齿 轮 泵 内 部 ， 压 腔 的 压 力 油 是 通 过 ３条 途 高 径 泄 漏 到 低 压 腔 的 （ 图 １ ： １ 通 过 齿轮 外 圆 与 泵 见 ）（ ）
合 线 泄 漏 ；３ 通 过 齿 轮 端 面 与 侧 盖 板 之 间 的 轴 向 间 （） 隙 ， 为 轴 向泄 漏 。３种 泄 漏 中 ， 响 泵 容 积 效 率 的 称 影 泄 漏 主 要 是 轴 向泄 漏 ， 占总 泄 漏 的 ８ ％ 。故 合 理 约 ０ 设 计 轴 向间 隙 ， 助 于 减 小 泄 漏 ， 高 齿 轮 泵 的 容 积 有 提
摘
要 ：利 用优 化 设 计 原 理 计 算 出齿轮 泵轴 向 间 隙 的 最 合 理 值 。 文 献 标 识 码 ：Ａ
方 法 ， 单 侧 全 圆 刷 的 流 量 得
关 键 词 ：齿 轮 泵 ；泄 漏 ；优 化 设 计 中 图号 ：Ｔ ３ ５ Ｈ ２
１ 前 言
齿 轮 泵 （ 啮 合 齿 轮 泵 ） 靠 密 闭 空 间 内 的 一 对 外 是 相 互 啮 合 的 齿 轮 转 动 ， 成 低 压 腔 和 高 压 腔 而 实 现 形
文 献 标 识 码 ：Ａ
的 陡 降 性 和无 驼 峰 性 的 要 求 越 来 越 严 格 ， 常 要 求 通
Ｈｍ ／Ｈｏ≤ １． ２ｏ ０
关 键 词 ：潜 水 泵 ；排 沙 ；设 计
和． 即
故 双 齿 双 侧 面 的 摩 擦 功 率 损 失
Ｐｆ： ２ Ｐ（＝ Ｋ ／ ｆｕ － ｏ （） ６
式中 ｆ （ 一尺 ）＋ （ 一尺 ） ：２ ［ 尺 ： Nhomakorabea 尺 ］
Ｐ ＝ Ｐ ＋ Ｐ ＝ ｑ ｐ＋ Ｐ 。 ｆ Ａ ｆ （） １
由式 （ ） 式 （ ） 式 （ ） １、 ４ 和 ６ 得
单 齿 轮 双 侧 面 由于 粘性 摩 擦 产 生 的 功 率 消 耗 为 Ｐ ， 据 微元 积 分 法 得 ，根
２
＝
ａ ｒ＋
（ ＋
川
（ ３ （） ５
图 １ 泄 漏 途 径
Ｆｉ ． Ｔｈ ｙ ｏ ｅ ｉ ｎ ｇ１ ｅ ｗａ ｆｌ ａｄ ｇ
式 中 叫 — 齿 轮旋 转 角 速 度 ，ａ ／ ； — ｒｄ ｓ Ｒ — — 齿 顶 圆半 径 ， ｍ； 尺 — 节 圆半 径 ， 。 — Ｉ ｎ
维普资讯
・
ｌ ・ ６
煤
矿
机
械
２０ ０ ２年 第 ｌ Ｏ期
文章 编号 ：０ ３Ｏ９ （Ｏ２ １－０６０ １０ ．７４ ２Ｏ ）００ １－２
齿 轮 泵 轴 向 间 隙 最 优 设 计
张伟 杰 ．刘 洵 ．张 平格
（ 北 建 筑 科 技 学 院 ，河 北 邯 郸 ０ ６ ３ ） 河 ５０ ８
效率。
行 板 问 平 行 流 动 压 差 流 量 计 算 方 法 ， 得 单 侧 泄 漏 可
量
ｑ
１ １ Ｒ／ ２ Ｒ ， （ ｉ ） ｎ
（） ３
那么， ２个 齿轮 双 侧 面 泄 漏 量
９ ｑ ９：＾ Ｌ） （ ４
其中， ： ｆ ＋ｂ ｌ ｆ 丽 ｉ ｈ
２ 轴 向 间 隙 最 优 设 计
以总 功 率 损 失 Ｐ 最 小 为 设 计 目 标 ， 轴 向 问 隙 以 ｈ为 设 计 变 量 。
由 轴 向问 隙 引 起 的 总 功 率 损 失 Ｐ 为 轴 向 间 隙 泄漏 功率 损 失 Ｐ 与 粘 性 摩 擦 引 起 的 功 率 损 失 Ｐ 之 ｆ
令 ０ ＝鬟 为优 轴 － 最的 向 ＇
维普资讯
２０ 年第 １ ０２ ０期
煤
矿
机
械
・ ７・ ｌ
文 章 编 号 ：０ ３ｏ ９ （０ ２ １－０ ７０ １０ ．７４ ２ ｏ ）００ １．２
大 型 矿 用 排 沙 潜 水 泵 的 设 计
液 体 动力 粘 度 ， ａ ｓ Ｐ ・。
设 高 压 腔 包 角 为 ｐ ， 渡 Ｉ 角 为 ， 于 过 ｈ过 Ｘ包 由
渡 区 的 油腔 中 压 力 是 递 减 的 ， 以取 平 均 值 ， 据 平 所 根
体 配 合 处 的径 向 间 隙 ， 为 径 向 泄 漏 ； ２ 由 于 存 在 称 （） 齿 向误 差 ， 过 ２个 齿 轮 的 啮 合 线 处 的泄 漏 ， 为 啮 通 称
郭 臣 张 瑞 吉 。
（ ． 岗市斯 达 排沙 潜水 泵 有限 公 司 ，黑 龙 江 鹤 岗 １４ ０ ；２ 鸡 西市 热力 公 司 ，黑 龙 江 鸡 西 １８０ ） １鹤 ５ １３ ． ５ １０
摘
要 ：论 述 大型 矿 用排 沙 潜 水 泵 的设 计 要 点 ， 介 绍提 高效 率 的方 法 。 并