齒輪馬達(dá)
2. 2.1 類型特點(diǎn)
(l)分類 齒輪馬達(dá)是以嚙合原理工作的液壓馬達(dá)，屬于高速液壓馬達(dá)，它是各種液壓馬達(dá)中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，其詳細(xì)分類如圖Y所示。其中，二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)應(yīng)用最普遍。
（2）特點(diǎn) 見下表。
齒輪馬達(dá)的特點(diǎn)
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類型 |
主要優(yōu)點(diǎn) |
主要缺點(diǎn) |
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漸開線外嚙合齒輪馬達(dá) |
①結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好 |
①啟動轉(zhuǎn)矩較??；輸出轉(zhuǎn)矩脈動大 |
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②體積小，重量輕 |
②效率低 |
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③抗污染能力強(qiáng) |
③低速穩(wěn)定性差 |
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④耐沖擊，慣性小 |
④噪聲大 |
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擺線內(nèi)嚙合齒輪馬達(dá) |
①體積小，重量輕，功率重量比大 |
結(jié)構(gòu)復(fù)雜 |
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②輸出轉(zhuǎn)矩大 |
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③轉(zhuǎn)速范圍寬 |
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④價格低廉 |
2.2.2工作原理
(l)二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)的工作原理及應(yīng)注意的幾個問題
①工作原理圖Z所示為二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)工作原理，兩個相互嚙合的齒輪工、Ⅱ的中心分別為O1和O2，嚙合點(diǎn)半徑分別為r1和r2。齒輪I為帶有負(fù)載的輸出軸。當(dāng)高壓油液p1（p2為回油壓力）進(jìn)入齒輪馬達(dá)的進(jìn)油腔（由齒1、2、3和1′、2′、3′、4′的表面及殼體和端蓋的有關(guān)內(nèi)表面組成）之后，由于嚙合點(diǎn)的半徑小于齒頂圓半徑，故在齒1′和2′的齒面上便產(chǎn)生如箭頭所示的不平衡液壓力。該液壓力對于軸線01和02產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在該轉(zhuǎn)矩的作用下，齒輪馬達(dá)按圖示方向連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，油液被帶到回油腔排出。只要連續(xù)不斷地向齒輪馬達(dá)提供壓力油，馬達(dá)就連續(xù)旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。齒輪馬達(dá)在轉(zhuǎn)動過程中，由于嚙合點(diǎn)不斷改變位置，故馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩是脈動的。
②應(yīng)注意的幾個問題與齒輪泵相比，齒輪馬達(dá)有以下幾個應(yīng)注意的問題。
a．齒輪馬達(dá)有正反轉(zhuǎn)的要求，故內(nèi)部結(jié)構(gòu)及進(jìn)出油液通道具有對稱性。
b．馬達(dá)低壓腔的油液是由齒輪擠出來的，故低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，因此馬達(dá)不會像齒輪泵那樣因吸人流速過高而產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。
c．因馬達(dá)回油有背壓，為防止馬達(dá)正反轉(zhuǎn)時軸端密封被沖壞，齒輪馬達(dá)殼體上設(shè)有單獨(dú)的外泄漏油口，以便將軸承部分的泄漏油液引至殼體外的油箱中，而不能像齒輪泵那樣將泄漏油引至低壓腔。
d．齒輪泵提供壓力和流量，強(qiáng)調(diào)的是容積效率，而齒輪馬達(dá)產(chǎn)生輸出扭矩，強(qiáng)調(diào)的是機(jī)械效率，并力圖有好的啟動性能和較低的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。為了改善啟動性能，就要設(shè)法減小摩擦轉(zhuǎn)矩，減小啟動壓力，縮小死區(qū)（參見圖A）。降低最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，就是要使馬達(dá)在很低的轉(zhuǎn)速下，仍能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)而不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。因此，通常采取如下措施。
i． 多采用滾針軸承，以減小馬達(dá)的啟動摩擦轉(zhuǎn)矩。
ii． 改善軸承的潤滑和冷卻條件，尤其要保證啟動瞬間的潤滑情況良好。
iii．采取減小徑向力的措施，以減輕軸承上的負(fù)載，從而減小摩擦轉(zhuǎn)矩。
iv. 應(yīng)使間隙補(bǔ)償裝置的壓緊系數(shù)盡可能減小，使補(bǔ)償裝置僅以微弱的貼緊力與齒輪輕輕接觸，從而減小摩擦轉(zhuǎn)矩。
V.齒輪馬達(dá)的齒數(shù)一般比齒輪泵的齒數(shù)多，從而減小轉(zhuǎn)矩的波動性，降低最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，改善低速穩(wěn)定性，提高啟動性能。此外增加齒數(shù)對減弱振動和噪聲也有益處，馬達(dá)與輸出軸相連的齒輪的齒數(shù)z1≥14。而高壓齒輪泵的齒數(shù)一般為z=6～14（為了防止根切而削弱齒根強(qiáng)度，齒形要進(jìn)行修正）。