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液壓齒輪泵的特點(diǎn)、分類(lèi)及工作原理
液壓齒輪泵習(xí)慣上是指輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的，將液壓齒輪泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。

一、液壓齒輪泵的特點(diǎn)及分類(lèi)

從能量轉(zhuǎn)換的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，液壓齒輪泵與液壓齒輪泵是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓齒輪泵輸入工作液體，都可使其變成液壓齒輪泵工況;反之，當(dāng)液壓齒輪泵的主軸由外力矩驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，也可變?yōu)橐簤糊X輪泵工況。因?yàn)樗鼈兙哂型瑯拥幕窘Y(jié)構(gòu)要素--密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。

但是，由于液壓齒輪泵和液壓齒輪泵的工作條件不同，對(duì)它們的性能要求也不一樣，所以同類(lèi)型的液壓齒輪泵和液壓齒輪泵之間，仍存在許多差別。首先液壓齒輪泵應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn)，因而要求其內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng);液壓齒輪泵的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大，特別對(duì)它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此，它通常都采用滾動(dòng)軸承或靜壓滑動(dòng)軸承;其次液壓齒輪泵由于在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別，使得液壓齒輪泵和液壓齒輪泵在結(jié)構(gòu)上比較相似，但不能可逆工作。

液壓齒輪泵按其結(jié)梅類(lèi)型來(lái)分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓齒輪泵的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類(lèi)。額定轉(zhuǎn)速高于500r/min的屬于高速液壓齒輪泵，額定轉(zhuǎn)速低于500r/min的屬于低速液壓齒輪泵。高速液壓齒輪泵的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。長(zhǎng)沙水泵維修它們的主要特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，便于啟動(dòng)和制動(dòng)，調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓齒輪泵輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱(chēng)為高速小轉(zhuǎn)矩液壓齒輪泵。低速液壓齒輪泵的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速液壓齒輪泵的主要特點(diǎn)是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時(shí)可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點(diǎn)幾轉(zhuǎn))，因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接，不需要減速裝置，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，通常低速液壓齒輪泵輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱(chēng)為低速大轉(zhuǎn)矩液壓齒輪泵。

二、液壓齒輪泵的工作原理

1、葉片式液壓齒輪泵

由于壓力油作用，受力不平衡使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。葉片式液壓齒輪泵的輸出轉(zhuǎn)矩與液壓齒輪泵的排量和液壓齒輪泵進(jìn)出油口之間的壓力差有關(guān)，其轉(zhuǎn)速由輸入液壓齒輪泵的流量大小來(lái)決定。由于液壓齒輪泵一般都要求能正反轉(zhuǎn)，所以葉片式液壓齒輪泵的葉片要徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油，在回、壓油腔通人葉片根部的通路上應(yīng)設(shè)置單向閥，為了確保葉片式液壓齒輪泵在壓力油通人后能正常啟動(dòng)，必須使葉片頂部和定子內(nèi)表面緊密接觸，以保證良好的密封，因此在葉片根部應(yīng)設(shè)置預(yù)緊彈簧。 葉片式液壓齒輪泵體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏，可適用于換向頻率較高的場(chǎng)合，但泄漏量較大，低速工作時(shí)不穩(wěn)定。因此葉片式液壓齒輪泵一般用于轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小和動(dòng)作要求靈敏的場(chǎng)合。

2、徑向柱塞式液壓齒輪泵

徑向柱塞式液壓齒輪泵工作原理，當(dāng)壓力油經(jīng)固定的配油軸4的窗口進(jìn)入缸體內(nèi)柱塞的底部時(shí)，柱塞向外伸出，緊緊頂住定子的內(nèi)壁，由于定子與缸體存在一偏心距。在柱塞與定子接觸處，定子對(duì)柱塞的反作用力為 。力可分解為 和 兩個(gè)分力。當(dāng)作用在柱塞底部的油液壓力為p，柱塞直徑為d，力和之間的夾角為 X時(shí)，力對(duì)缸體產(chǎn)生一轉(zhuǎn)矩，使缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過(guò)端面連接的傳動(dòng)軸向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

以上分析的一個(gè)柱塞產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的情況，由于在壓油區(qū)作用有好幾個(gè)柱塞，在這些柱塞上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都使缸體旋轉(zhuǎn)，并輸出轉(zhuǎn)矩。徑向柱塞液壓齒輪泵多用于低速大轉(zhuǎn)矩的情況下。

3、軸向柱塞齒輪泵

軸向柱塞齒輪泵除閥式配流外，其它形式原則上都可以作為液壓齒輪泵用，即軸向柱塞齒輪泵和軸向柱塞齒輪泵是可逆的。軸向柱塞齒輪泵的工作原理為，配油盤(pán)和斜盤(pán)固定不動(dòng)，齒輪泵軸與缸體相連接一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油經(jīng)配油盤(pán)的窗口進(jìn)入缸體的柱塞孔時(shí)，柱塞在壓力油作用下外伸，緊貼斜盤(pán)斜盤(pán)對(duì)柱塞產(chǎn)生一個(gè)法向反力p，此力可分解為軸向分力及和垂直分力Q。Q與柱塞上液壓力相平衡，而Q則使柱塞對(duì)缸體中心產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)齒輪泵軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。軸向柱塞齒輪泵產(chǎn)生的瞬時(shí)總轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)的。若改變齒輪泵壓力油輸入方向，則齒輪泵軸按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。斜盤(pán)傾角a的改變、即排量的變化，不僅影響齒輪泵的轉(zhuǎn)矩，而且影響它的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。斜盤(pán)傾角越大，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)速越低。

4、齒輪液壓齒輪泵

齒輪齒輪泵在結(jié)構(gòu)上為了適應(yīng)正反轉(zhuǎn)要求，進(jìn)出油口相等、具有對(duì)稱(chēng)性、有單獨(dú)外泄油口將軸承部分的泄漏油引出殼體外;為了減少啟動(dòng)摩擦力矩，采用滾動(dòng)軸承;為了減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)齒輪液壓齒輪泵的齒數(shù)比齒輪泵的齒數(shù)要多。

齒輪液壓齒輪泵由干密封性差，容租效率較低，輸入油壓力不能過(guò)高，不能產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩。并且瞬間轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩隨著嚙合點(diǎn)的位置變化而變化，因此齒輪液壓齒輪泵僅適合于高速小轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合。一般用干工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械以及對(duì)轉(zhuǎn)矩均勻性要求不高的機(jī)械設(shè)備上。

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