齒輪泵是液壓傳動系統(tǒng)中常用的液壓元件,在結構上可分為外嚙合式和內嚙合式兩類。
外嚙合齒輪泵的優(yōu)點是結構簡單、尺寸小、重量輕、制造維護方便、廉、工作、自吸(容許的吸油真空度大)、對油液的污染不敏感等。它的缺點是齒輪承受不平衡的徑向力,軸承磨損嚴重,工作壓力的提高受到限制;此外,它的流量脈動大,導致系統(tǒng)壓力脈動大、噪聲高。
內嚙合齒輪泵的優(yōu)點是結構緊湊、尺寸小、重量輕;由于齒輪同向旋轉,相對滑動速度小、磨損小、使用壽命長、流量脈動遠比外嚙合齒輪泵小,因而壓力脈動和噪聲都較小,內嚙合齒輪泵容許使用較高的轉速,可獲得較高的容積效率。內嚙合齒輪泵的缺點同樣是存在徑向力不平衡的問題,另外,內嚙合齒輪泵的排量不可調節(jié),在程度上限制了其使用范圍。
目前,關于齒輪泵的研究主要集中在以下幾個方面:
1.齒輪參數及泵體結構的優(yōu)化設計;
2.齒輪泵間隙優(yōu)化及補償技術;
3.困油沖擊及卸荷措施(包括困油沖擊與齒輪嚙合重疊系數的關系以及卸荷是否等);
4.降低齒輪泵流量脈動的方法(包括合理選擇齒輪的參數以及采用剖分式齒輪等);
5.齒輪泵的噪聲控制技術;
6.輪齒表面涂覆技術及其特點;
7.齒輪泵變量方法的研究;
8.齒輪泵的壽命及其影響因素;
9.齒輪泵液壓力分析及其高壓化的途徑;
10.水介質齒輪泵基礎理論研究。
隨著工業(yè)現(xiàn)代化技術地不斷提高,在生產實踐中對齒輪泵的要求越來越高,主要朝著高壓化、低流量脈動、低噪音、大排量等方向發(fā)展。提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個發(fā)展方向;而提高工作壓力所帶來的問題是:
1.軸承壽命縮短;
2.泵泄漏加劇,容積效率下降。
產生這兩個問題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向力,并且工作壓力越高,徑向力越大。
目前學者針對以上兩個問題所進行的研究是:
1.對齒輪泵的徑向間隙進行了補償;
2.減小齒輪泵的徑向液壓力,如優(yōu)化齒輪參數,縮小排油口尺寸等;
3.提高軸承承載能力,如采用復合材料滑動軸承代替滾針軸承等。
但這些方法都沒有從根本上解決由提高工作壓力所帶來的問題。