外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點

1．困油現(xiàn)象

為了使齒輪泵能連續(xù)平穩(wěn)工作，必須使齒輪嚙合的重疊系數(shù)?>1，以保證工作的任～瞬間至少有一對輪齒在嚙合，于是總會出現(xiàn)兩對輪齒同時嚙合的情況，這時就在兩對嚙合的輪齒之間產(chǎn)生一個和吸、壓油腔均不相通的閉死容積，稱為困油區(qū)，使留在這兩對輪齒之間的油液困在這個封閉的容積內(nèi)。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動，困油區(qū)的容積大小發(fā)生變化，如圖3—5所示，當容積縮小時[由圖A(a)過渡到圖A(b)]，由于無法排油，困油區(qū)內(nèi)的油液受到擠壓，壓力急劇升高；隨著齒輪的繼續(xù)轉(zhuǎn)動[由圖A(b)過渡到圖A(C)]，困油區(qū)容積又逐漸變大，由于無法補油，困油區(qū)形成局部真空。這種需要排油時無處可排，而需要被充油時，又無法補充的現(xiàn)象就叫做困油現(xiàn)象。

齒輪泵的困油現(xiàn)象有很大危害。由于油液的壓縮性很小，而且困油區(qū)又是一個密封容積，所以被困油液受到擠壓后，就從零件配合表面的縫隙中強行擠出，使齒輪和軸承受到很大的附加載荷，同時產(chǎn)生功率損失，還會使油溫升高。當困油區(qū)容積變大時，困油區(qū)形成局部真空，液壓油中的氣體被析出，以及油液氣化產(chǎn)生氣泡，進入液壓系統(tǒng)，引起振動和噪聲。此外，還使泵的流量減少，造成瞬時流量的波動性增加。

消除困油的方法，通常是在齒輪泵兩側(cè)蓋板上開卸荷槽[見圖A(d)所示]，當困油區(qū)容積變小時，使困油容積與通向排油腔的卸荷槽相通，將困油區(qū)中的油液排出；當困油容積變大時，則通過另一卸荷槽，使困油容積與吸油腔相通，實現(xiàn)補油。

2．泄漏

外嚙合齒輪高壓腔的壓力油通過三條途徑泄漏到低壓腔。

①軸向間隙泄漏。通過齒輪兩端面和側(cè)蓋板之間的這種端面間隙的泄漏量最大，其泄漏量占總泄漏量的70%～80%，壓力越高，泄漏就越嚴重，這是目前影響齒輪泵壓力提高的主要原因。

②徑向間隙泄漏。通過泵體內(nèi)孔和齒頂圓間的徑向間隙泄漏，其泄漏量占總泄漏量的15%～20%。

③齒輪嚙合線處的間隙泄漏。這種泄漏量較小，因此，普通齒輪泵的容積效率較低，輸出壓力也不易提高，故齒輪泵一般用于低壓系統(tǒng)。

       在中高壓齒輪泵中，為了減小軸向間隙泄漏，通常采用浮動軸套或彈性側(cè)板對端面軸向間隙進行自動補償。圖B所示是采用浮動軸套的一種典型的結(jié)構(gòu)。圖中軸套1和2是浮動安裝的，軸套的左側(cè)容腔用特制的通道與泵的壓油腔相通。當泵工作時，軸套1和2受左側(cè)油壓的作用右移，貼靠在齒輪的端面上，壓力越高，貼的越緊，從而可以減小間隙并自動補償端面磨損量。實踐證明，這樣能取得較好的效果。

        3．徑向不平衡力

        在齒輪泵中，作用在齒輪外圓上的壓力是不相等的，這是由于齒輪泵工作時，排油腔的油壓高于吸油腔的油壓，并且齒頂圓與泵體內(nèi)表面之間存在徑向間隙，油液會通過間隙泄漏，因此從排油腔起沿齒輪外緣至吸油腔的每一個齒間內(nèi)的油壓是不同的，壓力依次遞減，由此液體壓力而產(chǎn)生徑向不平衡力，工作壓力越大，徑向不平衡力也越大。此外，齒輪傳遞力矩時會產(chǎn)生徑向力，困油現(xiàn)象也致使齒輪泵徑向力不平衡現(xiàn)象加劇。

        齒輪泵由于徑向力不平衡，把齒輪壓向一側(cè)，使齒輪軸受到彎曲作用，降低軸承壽命，同時還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小，從而使齒輪與泵體內(nèi)腔產(chǎn)生摩擦或卡死，影響泵的正常工作。

        為了減小徑向不平衡力的影響，可采取縮小排油口的直徑，使高壓僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內(nèi)，這樣壓力油作用于齒輪上的面積縮小了，因此徑向力也相應(yīng)減小。有些齒輪泵采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向力不平衡的問題。