分析YCB圓弧齒輪泵的滑動速度與其結構特點
2018-06-13 12:43:58
YCB圓弧齒輪泵主要有齒輪、軸、泵體、泵蓋、軸承套、軸端密封(要求,可選用磁力驅動,零泄露結構)等組成。齒輪采用雙圓弧正弦曲線齒形制造。它與漸開線齒輪相比突出的優點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動,所以齒面無磨損,運轉平穩,無因液現象,噪音低、壽命長、。該泵擺脫了傳統設計的束縛,使得齒輪泵在設計、生產和使用上進入了一個新的。
YCB圓弧齒輪泵齒輪采用雙圓弧正弦曲線齒形制造,通常漸開線齒輪壓力角取20°~30°,由于雙圓弧齒輪的承載能力比同級的漸開線齒輪高,因此雙圓弧齒輪的壓力角可小些,該圓弧齒輪取14.5°,這可齒面的受力情況,齒面承受的徑向分力較小,從而減輕軸承的負荷,延長軸承的壽命。同時,由于圓弧齒輪的齒廓是圓弧,齒面上各點的滑動速度相等,磨損均勻,因此具有良好的跑合性能,且磨損后齒面精度不變,這是比漸開線齒輪遠為優越之處。
YCB圓弧齒輪泵設有 閥作為超載保護, 閥全回流壓力為泵額定排出壓力的1.5倍,也可在允許排出壓力范圍內根據實際需要另行調整。
YCB圓弧齒輪泵的齒形為雙圓弧,其齒頂和齒根均為圓弧,兩段圓弧可采用多種曲線連接,該泵取正弦曲線為過渡線。
早期DF11型機車上使用的燃油泵即為該種齒輪泵。但是漸開線齒輪泵常會發生液壓關死和氣塞現象,引起噪聲和軸承負荷升高,導致燃油泵性下降,故障頻繁,影響機車的正常運行。20世紀80年代后期,日本、英、美等 相繼開始研究圓弧齒輪泵,并逐漸推廣應用。
結合國內加工工藝的實際情況,采用大模數、大齒寬、小壓力角、少齒數、小間隙、高轉速、低軸承負荷的措施,并據此選擇泵的各項參數。在尺寸不變下,油泵的流量和模數、齒寬成正比。一般,齒輪泵齒的模數取3一4,而圓弧齒輪取6.25,如此可增大流量,提高齒輪強度。齒寬的選擇,一般推薦為模數的4一8倍,這里取10倍模數,如此可減少漏油,提高泵的效率。一般漸開線齒輪壓力角取20一30,圓弧齒輪取14.5°,這可減小徑向力和流量的脈動。實踐證明,小壓力角是確實可行的。根據泵的理論,在其他參數不變下,齒數越少、流量越大。漸開線齒輪在壓力角20時,齒數少的為17;圓弧齒輪泵不存在齒數少的問題,可取較少的齒數,從而可減小泵的尺寸和機械損失,提高泵的效率。這里取泵的齒數為6。齒輪泵的間隙與其特性有很大的關系,小間隙可提高泵的容積效率,但過小的間隙會降低泵的機械效率。一般,推薦泵的間隙為0.06一0.15mm,根據實際的使用情況,這里取端面間隙為小值,取徑向間隙為大值。
YCB圓弧齒輪泵的流量與轉速成正比,高轉速有利于流量的提高。根據發動機的要求,取2600r/min,比普通電機泵的15O0r/min高,這有利于減少間隙的泄漏。為了減小軸承的負荷,設計中增加了起卸荷作用的出油槽。
YCB圓弧齒輪泵結構簡單、制造方便、尺寸緊湊,因而在機車車輛工業中應用非常廣泛,其中漸開線齒輪泵是目前用得廣泛的。