高教社2024液压与气压传动技术（第四版）教学课件任务二 齿轮泵.pptx

齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，它的主要优点是：结构简单、紧凑，体积小，重最轻，转速高，自吸性能好，对油液污染不敏感，工作可靠，寿命长，便于维修以及成本低等。它的缺点是：流量和压力脉动较大，噪声较大(内啮合齿轮泵较小),排量不可变。

一般齿轮泵分为外啮合和内啮合两种。

任务二齿轮泵

液压泵和液压马达

内啮合泵

随着啮合传动的进行，轮齿啮合点沿着

N₁N₂移动，主动轮轮齿上的哈合点逐渐向齿顶部移动，而从动轮轮齿上的啮合点向齿根部移动。

当啮合传动进行到主动轮的齿顶圆与啮合线N₁N₂

的交点B₁时，两轮齿即将脱离接触(图c),故B₁为轮齿的终止啮合点。即在啮合过程中，一对轮齿啮合到一定位置时将会终止(从B,到B₁),要

使齿轮连续传动，就必须在前一对轮齿尚未脱离

啮合时(如K点),后一对齿在啮合线上的B点进入啮合(图b),这样才能保证传动的连续性。因此，在齿轮传动中，参加啮合的轮齿的对数是不一样的，一对齿啮合和两对齿啮合交替进行。

任务二齿轮泵

一、渐开线齿轮传动的啮合过程

液压泵和液压马达

(c)

(b)

任务二齿轮泵

一、渐开线齿轮传动的啮合过程

液压泵和液压马达

渐开线齿轮传动的啮合过程

视频

任务二齿轮泵

二、外啮合齿轮泵的工作原理

外啮合齿轮泵的典型结构如

图所示，在泵体内有一对尺寸相同的齿轮(齿数和模数都相同)。

齿轮两侧有泵盖，泵体和泵盖通过螺钉连接，在驱动轴端有密封

装置。泵体、泵盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。

液压泵和液压马达

驱动轴

连接螺钉

裂体

前泵盖

滚针轴承

密封图

端盖

齿轮

进油孔

压油孔

端盖

密封固

滚针轴承

滚针轴承

弹性挡圈

端盖

从动轴

后泵盖

观察结构

齿轮

泵体泵盖

外啮合齿轮泵的密封工作容积由泵体、前、后泵盖和两个齿轮齿轮组成。当驱动齿轮按图示方向转动时。泵体内两个齿轮从啮合点B₂开始啮合，B₂点处的齿面接触线(过B₂点垂直于端面，与轮齿同宽)将该工作容积分隔成两个密封的空腔，即V,腔和V,腔，并分别与吸油口和压油口相通。

任务二齿轮泵

二、外啮合齿轮泵的工作原理

液压泵和液压马达

后泵盖

压油

吸油

任务二齿轮泵

二、外啮合齿轮泵的工作原理

当驱动轴带动齿轮按图示方向转动时，在油腔V₁中，啮合的两轮齿逐渐脱开，工作容积逐渐增大，形成局部真空，使油箱的油液在大气压力作用下经吸油口进入V₁腔，故V₁腔为吸油腔；在V₁腔被吸入到齿槽间的油液随着齿轮的转动被带到V,腔。在油腔V,中，两齿轮的轮齿逐渐进入啮合，使工作容积逐渐减小，压力升高，使V₂腔的油液被挤压并经压油口压出，因此V₂腔为压油腔。

这样，齿轮连续不断地转动，吸油腔不断地从油箱吸油，压油腔不断向外排油，这就是齿轮泵的工作原理。

在齿轮的连续传动中，只要泵的转动方向不变，起始啮合点B₂的位置就不会变，吸油腔V₁和压油腔V₂的位置就不会变，啮合点处的齿面接触线一直分隔吸、压油腔，

起着配流的作用，因此，齿轮泵中没有专门的配流机构。

液压泵和液压马达

观察原理

压油

当齿轮齿数为z,模数为m,有效齿高为h=2m,齿宽为b时，根据齿轮参数计算公式可知，齿轮每转一转排出的液体体积可近等于外径为(z+2)m、内径为(z-2)m,

厚度为b的圆环的体积。因此齿轮泵的排量为：

实际上齿槽的有效容积比轮齿的体积稍大，故π常用3.33代替，因此齿轮泵的排量(单位为m³/r)为：

V=6.66m²zb

西槽面积

轮齿面积

齿槽容积Y

顶障c=0.25m

2

观察原理

外啮合齿轮泵的排量V可近似看作是两个啮合齿轮的有效齿槽容积之和，假设齿槽有效容积等于轮齿体积，则齿轮泵的排量就等于一个齿轮的有效齿槽容积和轮齿体积的总和。

任务二齿轮泵

三、外啮合齿轮泵的排量和流量

液压泵和液压马达

三、外啮合齿轮泵的排量和流量

齿轮泵的理论流量q,(单位为m³/r)为：

q₁=Vn=6.66m²zbn

式中，n为齿轮泵转速(r/s)。

齿轮泵的实际输出流量q(单位为m³/r)为

q=qnv=6.66m²zbnηv

式中，ηy为齿轮泵的容积效率。

任务二齿轮泵

液压泵和液压马达

1)困油的现象

齿轮泵要平稳地工作，齿轮啮合时的重合度必须大于1,即至少有一对以上的轮齿同时啮合，如图所示，在B₁K和B₂K区域，是两对齿在啮合；在KK区域，是一对齿在