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1、0102A齿轮泵第二章 回转泵第一节 齿轮泵齿轮泵属于容积式，具有容积式泵Displacement Pump的共性和特点。与往复泵相比，具有下列优点Strong points：1.转速范围大；2.结构紧凑；3.易损件少，无须设吸排阀；4.供液较为均匀一、工作原理 1利用齿轮副旋转时，其啮合Mesh容积变化，完成吸入和压出过程，以抽送液体的泵称为齿轮泵。作为齿轮泵使用的齿轮有：圆柱齿轮、斜齿轮Bevel wheel、人字齿轮以及其它特种齿轮等。齿 轮 泵 的 类 型1.外齿轮泵（正齿轮泵、斜齿轮泵、人字形齿轮泵） 2.内齿轮泵（渐开线形、摆线形转子泵） 齿 轮 泵在船上应用场合可作为液压泵、输油

2、泵、滑油泵；内齿轮泵可作为小型油泵（制冷压缩机的润滑油泵）；转子泵常作为润滑油泵。1.外啮合齿轮泵的结构原理结构组成三片式：一壳、两轮、两盖 齿型： 直齿、斜齿、人字齿（均为渐开线齿形）2.工作原理Working Principle泵轴带动一对互相啮合的齿轮转动，退出啮合的一侧，容积空间逐渐增大，形成真空，油液便被吸入；而进入啮合的一侧，容积空间逐渐减小，油压升高，就将油液推入压力管路。吸排方向取决于转向，脱开啮合的一侧与吸入管连通，进入啮合的一侧与排出管连通。（退出啮合的是吸油腔，进入啮合的是压油腔-转动方向改变，吸排油方向也就跟着改变。）啮合点处的齿面接触线一直起着分隔高、低压腔的作用，因

3、此在齿轮泵中不需要设置专门的配流机构。 3 齿轮泵的泄漏与解决方法 内泄漏：齿轮端面与前后盖板 轮顶与泵壳内壁； 啮合齿轮间 内泄漏：泵轴伸出处， 解决方法：齿轮泵的轴封（皮碗，油封，机械轴封）一单选题:1. 齿轮泵漏泄一般主要发生在 。A.齿轮端面间隙 B.齿顶间隙C.啮合齿之间 D.轴封提示：齿轮端面漏泄途径既短又宽，漏泄量约占总漏泄量的70%80%。2. 在拆检和装配齿轮泵时主要应注意检查 间隙。A.齿顶与泵壳 B.齿轮端面C.齿啮合处 D.泵轴伸出泵壳处提示：齿轮端面漏泄量对容积效率影响最大，它与端面间隙的立方成正比，该间隙超过要求时应予修复。3. 齿轮泵不宜用来输水主要是因为_。 A

4、. 漏泄严重 B. 效率太低 C. 磨损严重 D. 锈蚀严重4. 关于齿轮泵的以下说法：、吸排方向取决于齿轮的转向 、齿轮退出啮合的一侧与排出管连通 A. 正确 B. 正确 C. 和都正确 D. 和都不正确 5. 齿轮泵常作为燃油输送泵使用，主要原因是： A. 工作压力高 B. 效率高 C. 污染敏感度低 D. 维修方便 6. 齿轮泵在船上一般不用作 。A.驳油泵 B.辅机滑油泵C.货油泵 D.液压辅泵提示：齿轮泵适合作为那些流量小、对流量均匀性要求不高的油泵。7. 齿轮泵是回转式容积泵，下列说法不正确的是： A. 可以自吸 B. 额定排压与尺寸无关 C. 可与电动机直联,无须减速 D. 流量

5、连续均匀，无脉动 参考答案1. A 2. B 3.C 4.A 5.C 6. C 7.D二、困油现象 1部分时间两对相邻齿同时啮合，形成封闭空间，其容积先减小后增大，产生困油现象。 困油现象的危害： 使封闭容积中的压力急剧升高，使轴承受到很大的附加载荷，同时产生功率损失及液体发热等不良现象； 封闭容积中的压力急剧下降时，溶解于液体中的空气便析出产生气泡，产生气蚀现象，引起振动和噪声。困油现象导致： 轴承负荷(径向力)增大， 噪音和振动增大， 容积效率降低，功率损失等。解决方法（消除、减轻的基点是泄压）：修正齿形使封闭空间的容积变化减到最小，该法应用较少。泄压孔法在从动齿轮的齿顶到齿根钻径向通孔，

6、在从动齿轮轴上铣出两条沟槽(加工复杂)。泄压槽（卸荷槽）法在泵两侧盖的内侧，沿轮齿节圆的公切线方向，开出四个长方形的凹槽（在每个侧盖的进排油方向各开一个）。凹槽的距离，必须大于一个轮齿齿间的厚度，以免使吸排腔直接沟通。最常用的方法是开卸荷槽：在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽，它们的内边缘正好与封闭容积最小时两啮合点相接。 为更好地解决问题，可使用非对称卸荷槽：一对槽向吸入端偏移适当距离。齿轮泵中需开卸荷槽解决困油现象的是正齿轮泵。斜齿轮或人字齿轮一对齿在排出腔端刚啮合形成齿封空间时，靠吸入腔的另一端已即将脱开，困油现象不严重。在常用的船用泵中，需要解决困油现象的泵有齿轮泵和叶片泵。问题：齿轮泵端盖

7、开卸荷槽后，如果对漏泄没有影响，那么泵的流量比不开卸荷槽之前如何变化？流量稍有增加：因为封闭空间的油可从卸荷槽挤入到排出腔；而不开卸荷槽时这部分油被带回到吸入腔。一单选题:1. 齿轮泵端盖近啮合齿处常开有一对矩形槽，其作用是 。A.存油防干磨 B.平衡轴向液压力C.防止汽蚀 D.防止困油提示：该槽即为卸荷槽。2. 齿轮泵端盖开卸荷槽后，若对漏泄影响不明显，则泵流量应 。A.稍有增加 B.稍有减少 C.保持不变 D.脉动增加提示：开卸荷槽后，两对啮合齿之间的封闭的油可从卸荷槽挤入排出腔中，不开则更多被挤出吸入腔。3. 解决齿轮泵困油现象的最常用方法是 。A.减小压油口 B.增大吸油口C.开卸荷槽

8、 D.采用浮动端盖4. 齿轮泵非对称卸荷槽是 。A.只在排出端有槽 B.只在吸入端有槽C.一对槽向吸入端偏移 D.一对槽向排出端偏移提示：卸荷槽向吸入端偏移可延长困油空间和排出腔沟通的时间，减轻困油现象。5. 齿轮泵困油现象不会导致 。A.轴承负荷增大 B.工作噪声增大C.容积效率降低 D.排出压力增大提示：困油会使两对啮合齿之间的密封容积中的油压升高，而排压是取决于排出条件。6. 需要开卸荷槽解决困油现象的是 齿轮泵。A.正 B.斜 C.人字形 D.所有提示：斜齿轮（或人字齿轮）一对齿在排出腔端刚啮合形成齿封空间时，其靠吸入腔的另一端已即将脱胎换骨开，困油现象不严重。7. 消除不了齿轮泵齿封

9、现象的措施是 。A.降低泵的转速 B.降低油温C.开卸荷槽 D.A+B8. 需要在结构上采取措施来防止困油现象发生的泵是 。A.齿轮泵 B.往复泵 C.叶片泵 D.A+C9. 不须在结构上采取措施来防止困油现象发生的泵是 。A.旋涡泵 B.螺杆泵 C.离心泵 D.A+B+C10. 齿轮泵会产生困油现象的原因是 。A.排出口太小 B.转速较高C.齿轮端面间隙调整不当 D.部分时间两对相邻齿同时啮合参考答案1. D 2. A 3. C 4. C 5. D 6. A 7. D 8. D 9. D 10. D三、径向力Radial Force 1产生原因 作用在齿轮外圆上的压力分布是不相同的，从压油腔

10、到吸油腔油液的压力分布是逐步分级降低，有压差存在；齿顶与泵体内表面有径向间隙Clearance ；油液的不均匀力的合力作用在泵轴Pump Shaft上，使轴承受到单向压力，这就是径向力。油泵工作压力越高，径向力越大。 主、从动齿轮所受径向力大小不等(从动齿轮受力较大)，方向不同。径向力大小与转速无关，与齿宽B、齿顶圆直径De，吸排压力差p有关。主动齿轮 从动齿轮 结论：从动齿轮所受的径向力比主动齿轮大（即从动齿轮的轴承磨耗大）。2.造成危害 振动Vibration、噪音Noises，导致轴承Bearing早期损坏，影响使用寿命。（端面泄漏的油对轴承进行润滑）3.减少径向力的措施 减少径向力的作

11、用面积；采用缩小排出口的方法；在泵的端盖上开平衡槽。减小径向力的常用方法是缩小排出口。 使齿轮的承压面减小，仅作用在12牙上。 .压力平衡槽将高压液体引入低压齿间、低压液体引入高压齿间。四、流量Capacity 1D分度园直径 m模数D/z z为齿数一般在1320 z13易发生根切 B齿宽 n转速 K修正系数中低压齿轮泵： 高压齿泵轮： 影响齿轮泵容积效率的因素： P19(1)密封间隙：齿轮端面间隙(是最主要的泄漏)、齿顶间隙、啮合齿之间。泄漏量与间隙的立方成正比，主要检查齿轮端面间隙。(2)排出压力：泄漏量与间隙两端的压差成正比。(3)吸入压力：吸入压力低，气体析出，容积效率低。(4)油的温

12、度和粘度：温度高则粘度低，泄漏大；油温过低粘度太大，吸入真空度大，析出气体多，容积效率低。(5)转速： 转速低理论流量小，转速高吸入困难，都会使容积效率低。五、特点Characteristics1. 有自吸能力。摩擦面多，不许干转。2. 理论流量由尺寸和转速决定，与排压无关。(转速不宜太低，否则容积效率太低)3. 额定排压由密封性和轴承承载能力决定，与尺寸、转速无关。4. 流量连续，但有脉动(其它条件相同，齿数越少流量不均匀程度越大)。5. 结构简单。6. 摩擦面多，用来排送油类。 一单选题:1. 齿轮泵主、从动齿轮的不平衡径向力 。A.大小相等，方向相反 B.大小不等，方向相同C.大小相等，

13、方向相同 D.大小不等，方向不同2. 齿轮泵工作时所受径向力大小与 无关。A.齿宽 B.齿顶圆直径C.吸、排压力差 D.转速提示：齿轮所受径向力与承压面积和吸、排压差有关，与转速无关。3. 减小齿轮泵径向不平衡力的常用方法是 。A.缩小排出口 B.修正齿形C.开泄压槽 D.缩小吸油口4. 齿轮泵工作时主动齿轮和从动齿轮 。A.不受径向力 B.受相等径向力C.前者所受径向力较大 D.与C相反提示：主动齿所受径向液压力和啮合作用力的夹角大于90，故其合力小；从动齿所受径向液压力和啮合作用力的夹角小于90，故其合力大。5. 下列条件中单改变 项不会使齿轮泵流量增加。A.增大齿宽 B.增大节圆直径C.

14、减小齿数 D.增加齿数提示：如节圆直径不变，齿数增加会使齿间容积减小。6. 不会使齿轮泵容积效率减小。A.油温低 B.转速太低C.吸入真空度低 D.转速太高提示：油温低或转速太高都会使吸入困难，转速太低则漏泄相对增加，吸入真空度低则有利于吸入。7. 齿轮泵如齿轮外径、宽度相同，齿数越少则 。A.流量越小 B.流量不均匀程度增大C.与流量无关 D.排压越低提示：齿数不仅与流量脉动的频率有关，而且齿数少则瞬时排量脉动幅度也大。参考答案1. D 2. D 3. A 4. D 5. D 6. C 7. B六、典型结构Typical Structure 11. 外啮合齿轮泵齿轮共4个，2个主动齿轮和1个

15、从动齿轮固定在轴上，另1个从动齿轮套在轴上，以弥补误差。机械轴封 一定要防止干摩擦。在泵体和端盖之间有纸垫Paper Shim (可用海图纸制作) ，用于调整端面间隙、密封作用。排压过高，安全阀开启沟通吸排腔。因为安全阀作用方向已定，所以齿轮泵一般不宜反转。高压齿轮泵 内部漏泄，不平衡径向力影响齿轮泵工作压力升高(1)为了减少内部漏泄，采用液压间隙自动补偿装置。(2)采取平衡或减小径向力的措施并采用承载能力高的轴承。2. 内啮合齿轮泵-带月牙形隔板的内啮合齿轮泵基本组成：内齿轮，外齿轮(也称齿环geared ring)、月牙形隔板crescent shaped separator 、泵体、端盖

16、。装配关系：外齿轮与驱动泵轴连成一体，内齿轮空套在带有月牙板的泵端盖的短轴上，一同安装在泵体内。内外齿轮齿数通常相差23齿。齿轮的转向改变， 吸、排方向不变。() （在改变转动方向时，借助（啮合力）移动月牙板的位置180,可保持吸排油方向不变。）齿轮比齿环齿数少，齿轮与齿环转向相同，齿轮比齿环转速大。优点：吸入性能好，易消除困油现象，流量脉动率小。 P20内啮合齿轮泵特点：吸油区大、流速低、吸入性能好；流量脉动小，流量脉动率13，仅为外啮合齿轮泵的1 / 10120。啮合长度较长，工作平稳，噪声很低。制造工艺较复杂；容积效率比外啮合式低，一般为 65 75 。(2) 转子泵外转子比内转子齿数多

17、1个(7-6=1，或5-4=1) 。皮碗轴封由弹性体、金属骨架和弹簧组成。优点：吸入性能好，适用于高转速；运转平稳，寿命长；齿数少，工作容积大；缺点：齿数少时流量和压力脉动大；密封性差，容积效率低。一单选题:1. 关于齿轮泵下列说法正确的 。A.内齿轮泵齿环与齿轮转向相同B.机械轴封无须润滑C.所输油粘度大则漏泄少，容积效率高D.排压升高时实际流量不变提示：机械轴封无油润滑会摩损很快；油粘度大吸入困难；排压高齿轮泵漏泄严重。2. 内啮合齿轮泵不比外啮合齿轮泵 。A.流量脉动小 B.容积效率高C.吸入性能好 D.困油现象轻提示：内啮合齿轮泵漏泄途径比外啮合式多。3. 内啮合齿轮泵中齿轮与齿环的转

18、速 。A.前者大 B.后者大 C.相同 D.A或B提示：内啮合齿轮泵中齿轮的齿数比齿环数要少。4. 带月牙形隔板的可逆转内啮合齿轮泵反转时靠 使隔板转过180，从而吸、排方向不变。A.摩擦力 B.液压力C.啮合齿作用力 D.手动调节提示：这种泵齿轮的啮合齿作用力会使装齿轮的偏心短轴受一转矩，转向改变时该转矩方向也变，从而使偏心短轴和月牙形隔板所在底盘转180（背后销钉卡到盖板上的半圆形环槽的另一端）。5. 带月牙形隔板的可逆转内啮合齿轮泵反转时 。A.吸、排方向改变，但隔板位置不动B.吸、排方向不变，隔板位置不动C.隔板转过180，吸、排方向改变D. 隔板转过180，吸、排方向不变6. 内啮合

19、齿轮泵中的齿轮和齿环的齿数 。A.相等 B.前者多C.后者多 D.A、B、C都可能7. 内啮合转子泵内、外转子的齿数 。A.相等 B.前者多一个C.后者多一个 D.A、B、C都不对提示：内啮合齿轮泵齿环在外面，齿轮在中间。8. 内啮合齿轮泵主、从动元件转向 。A.相同 B.相反C.A、B都有 D.顺时针转相同，逆时针转相反9. 内啮合转子泵与外啮合齿轮泵相比的优点之一是 。A.流量较均匀 B.容积效率较高C.吸入性能好，适用高转速 D.适用工作压力高提示：转子泵侧向吸入，不受离心力影响，而且吸入口大，故吸入性能好；但是齿数少，流量脉动大；密封性也较差。10. 内啮合转子泵的缺点之一是 。A.吸

20、入性能差 B.不适用于高转速C.流量脉动率大 D.使用寿命较短11. 内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比，其 。A.流量脉动大 B.易消除困油C.容积效率高 D.吸油区小12. 不是限制齿轮泵工作压力提高的障碍。A.不平衡径向液压力 B.容积效率下降C.困油现象 D.泵壳强度不足提示：不平衡径向力和容积效率下降往往是限制泵排压提高的障碍，当然机构强度和原动机功率也要满足需要。困油与工作压力提高无关。13. 高压齿轮泵采用间隙自动补偿的结构形式是为了 。A.消除困油 B.减少内部漏泄C.减少磨损 D.减少噪音振动参考答案1. A 2. B 3. A 4. C 5. D 6. C 7. C 8. A

21、9. C 10. C 11. B12. C 13. B七、管理Management 1 P211. 管理要点(1)注意泵的转向和连接。(2)齿轮泵虽有自吸能力，但起动前摩擦部件表面要有油液，吸高一般不大于0.5m。(3)机械轴封的安装：用手推动环压缩弹簧，松手后应能缓缓滑出。太紧不能自动补偿，太松泄漏大。(4)不宜在超出额定压力的情况下工作，否则会使原动机过载，加大轴承负荷变形，磨损和漏泄增加。(5)吸入真空度太高不能吸入(气穴现象，主要是溶于油中的空气逸出)。(6)保持适当的油温和粘度。(7)防止吸入空气。否则流量减少，产生噪音，可在管接头处浇油检查。(8)端面间隙对自吸能力和容积效率影响最

22、大。 保持合适的端面间隙（压铅法）外齿轮泵0.040.08mm、内齿轮泵0.020.03mm。 用压铅丝方法测量端面间隙，用垫片调整或研磨端盖。(9)低压齿轮泵污染敏感度低(高压泵敏感度大)，吸口可用150目滤器。 30-40 m 20 m 2. 故障分析Trouble-shooting (1)(一)不能排油或流量不足吸入方面原因真空度不足泵内间隙过大，或泵内无油。卡阻或转速过低。 吸入管漏气或吸口露出液面。真空度过大吸高太大(一般应0.5m)。 油温太低，粘度太大。 吸入管堵塞(滤器、阀件)。 油温过高。排出方面原因排出管漏泄或旁通，安全阀弹簧太松。排出阀未开或排出滤器堵塞导致安全阀打开。(二)噪声太大(1)液体噪声：常见原因是吸入空气，发生气穴现象。(2)机械噪声：泵与原动机对中不良，轴承损坏或松动，安全阀跳动，齿轮啮合不良，泵轴弯曲或导致机械摩擦。