齿轮式多点泵的特性分析与结构设计

发布时间：2020-08-23 22:43

【摘要】： 在大型机床导轨的润滑系统中，流体静压润滑系统通过静压支承作用能够消除机床导轨的爬行问题、保证机床导轨耐久性和安全性等，因而得到了广泛应用。 定量供油润滑系统是流体静压润滑系统的一种类型，它需要提供给机床导轨各润滑点等量的油液，保持系统稳定。齿轮泵具有结构简单，制造容易，价格低廉，抗污染能力强等突出优点。一般在润滑系统中，常常采用齿轮泵作为系统的能源装置。 在定量供油润滑系统中，如果采用单泵分流供油，由于各润滑点受到压力的不同，就会使得各分流器的液阻不同，进而油液通过分流器分流到达各润滑点的油量就会不一样，这样就会使系统不稳定。如果采用单泵单腔供油，尽管满足了各润滑点的油量相同，但又使得成本太高，不经济。 齿轮式多点润滑泵是在普通外啮合齿轮泵基础上发展起来的一种新型液压动力元件，它应用于定量供油润滑系统中。它的流量不受负载的影响，均匀，能够提供给各润滑点等量的油液，虽然体积相对较小，但能够达到多个泵的使用性能，具有经济性。采用齿轮式多点泵供油，就会避免单泵分流和单泵单腔供油出现的问题。 目前，由于国内对齿轮式多点润滑泵的研究很少，市场上所用产品也是从国外进口。本文就是针对这一问题，通过对国外产品的了解进行分析与设计。 本文介绍了齿轮式多点泵的结构原理、排量和流量计算、结构特点以及性能指标。其中在对多点泵径向力的分析中，证明了中心轮径向液压力、啮合力及总作用力平衡。在齿轮式多点泵工作原理及结构特点的基础上，对其流量特性、动态特性进行了理论分析，并对流量脉动提出了四点改进措施。在对流量特性的分析中，利用了MATLAB软件进行了仿真，结果表明理论分析和仿真结果是一致的。以实际为基础，通过理论分析，设计了具有二十个出口的齿轮式多点润滑泵。通过画图软件PRO／ENGINEER做了样机图纸，完成了设计要求。
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH325
【图文】：

导轨的爬行问题、保证机床导轨耐久性和安全性等，因而得到了广泛应用[’]。1.1.1静压支承原理如图1.1所示，压力为Ps的油液，通过进口阻尼器产生压降，在油腔内形成压力p;，由于p;作用，油液流过密封带而产生泄漏流量，并在密封带内产生呈一定规律变化的压力场，这个压力场和油腔内p;的压力场，共同产生一个流体动反力，用以支承外负载F，并在支承面间形成一定间隙厚度的油膜

齿轮型泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数￡必须大于1(一般￡=1.05~1.30)，即在前一对轮齿尚未脱开啮合之前，后一对轮齿己经进入啮合。于是总有两对轮齿同时啮合，并有一部分油液被围困在两对轮齿所形成的封闭空腔之间，如图2.4所示。这个密闭腔的容积，开始是随着齿轮的转动逐渐减小(从图2.4a到图2.4b的过程中)，以后又逐渐加大(从图2.4b到图2.4c的过程中)。封闭腔容积的减小会使被困油液受挤压并从缝隙中挤出而产生很高的压力，油液发热，并使机件(如轴承等)受到额外的负载;而封闭腔容积的增大又会造成局部真空，使油液中溶解的气体分离，产生气穴现象。这些都将使泵产生强烈的振动和噪声，这就是齿轮泵的困油现象1261。困油容积与重叠系数￡有很大的关系。理论上讲，只要取C=1就会消除困油现象。事实上，由于制造和安装误差，往往会出现。<1的现象

因此各个点的瞬时流量也可能不同。下面以齿轮式三点泵(如图各点的瞬时流量变化情况[32]。为便于分析，作如下约定:啮合点趋向节点时，记其位移为负;当啮合点离开节点时，记其位中心轮的受力齿面为前齿面。考察前齿线中点(前齿面的齿形线啮合变化情况;齿序号沿旋向以此增大(1一21号齿)。，把三极齿轮泵按照中心轮齿数是否能被3整除划分为两种情况分种情况(21=3k)O时，中心齿轮上的Z;(=3k)号齿处于啮合状态，则k号齿和Zk号因角距:=2二/21，所以21号齿同k号齿线中点间的角距为:kr_k竺_k竺=竺213k3，k号齿和Zk号齿的前齿线中点间的角距也为2二/3。

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本文编号：2802121