河南理工大学本科毕业设计说明书
化的途径；水介质齿轮泵基础理论研究 。综上所知，对齿轮泵的自主研发和设计对我国尤为重要。特别是在提高其效力和降低噪音和振动方面。
本次毕业设计的主要任务书是设计：设计外啮合容积式齿轮泵，适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性，温度10℃～80℃，粘度为1o～8 o的润滑油。在输油系统中可用作传输、增压泵、润滑油泵。
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第二章 外啮合齿轮泵结构及其工作原理
2.1外啮合齿轮泵的结构
2.1.1齿轮泵结构简介
CB-B型齿轮泵是我国最基本最为典型的外啮合齿轮泵，属于抵押系列。该泵结构如图2-1所示。
图2-1 CB-B型齿轮泵的结构
1-后泵盖 ，2-滚针轴承，3-泵体，4-主动齿轮，5-前泵盖，6-传动轴 7-键， 8-从动齿轮
2.1.2外啮合齿轮泵的结构特点
（1）泄露问题
液压泵在工作时，其实输出流量比理论流量要小，主要原因是泄漏。外啮合齿轮泵工作时有三个可能产生泄漏的部位。
ａ 齿轮泵齿顶圆与泵体内孔之间的径向间隙。由于齿轮转动方向与泄漏方向相反且油腔通道较长，所以这种泄漏损失较小，约占总泄漏量的10%-15%。
ｂ 齿轮端面与两侧盖板之间的端面间隙。这种间隙为主要泄漏渠道，占泵总泄漏量的75%-85%。正是由于这个原因，使得齿轮泵的输出压力上不去，影响了齿轮泵的使用范围。所以，解决齿轮泵
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输出压力低的问题，就要从解决端面泄漏入手。
ｃ齿轮啮合处的间隙。由于齿轮在加工过程中存在齿形误差，齿轮再捏和过程中接触不好而产生间隙，使压油腔和吸油腔之间造成泄漏，这部分泄漏量很少。
为了提高齿轮泵的容积效率，提高泵的输出压力，就要最大肯地减少泄漏。上述的几个泄漏部位中，端面间隙为主要泄漏渠道，因此，就要从解决端面泄漏入手。一些厂家采用在齿轮两侧面加浮动轴套或弹性挡板，将齿轮泵输出压力油引到浮动轴套或弹性挡板外侧，增加对齿轮侧面盖板上的压力，以自动补偿尺侧间隙，达到减少泄漏的目的。
径向力不平衡
齿轮泵在工作过程中，压油腔和吸油腔存在压力差，因此作用在齿轮外圆圆周上的压力分布不均匀，使齿轮轴受力不平衡。如图2-2所示为齿轮泵在工作时齿轮圆周上的压力分布情况，从图中可以看出，从排油腔到吸油腔的过渡范围内，液体压力是逐渐下降的。工作压力越高，径向不平衡力也越大。当镜像不平衡力很大时，就会是齿轮轴变形，造成齿顶与内孔表面摩擦，同时加速轴承的磨损，降低轴承使用寿命，影响泵的正常工作。
为了减小径向不平衡力的影响，一种方法是开压力平衡槽，如图2-3中1、2所示，通过这两个沟槽连通低压腔和高压腔，将高压油引到低压区，产生一个与吸油腔和压油腔对应的液压径向力，但这会造成泄漏增加，影响容积效率，这种方法主要适用于高压齿轮泵中；另一种方法就是缩小压油口的尺寸，使作用在轮齿上的压力区域减小，从而减小径向力不平衡。
图2-2 径向力分布 图2-3 齿轮泵的压力平衡槽
（2）困油问题
为了使齿轮泵能够更平稳地运转，保证吸、排油腔能严格的隔离，以及齿轮泵供油的连续性，根据齿轮啮合原理，要在齿轮设计时使齿轮的重叠系数ε>1，这样在齿轮转动时，在前一对齿轮退出啮合之前，后一对齿轮已进入啮合，在啮合区有两对轮齿同时啮合，形成封闭的容腔，如图2-4
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所示，如果此时封闭的容积既不与吸油腔相通，又不与压油腔相通，油液将困在其中。
（a）
（C）
图2-4 齿轮泵的困油现象
随着齿轮泵的运转，封闭腔的容积不断变化，如图2-4（a）所示为前一对齿尚未脱开啮合（啮合点为B），而后一对车轮就开始进入啮合（啮合点为A），即形成闭死容积。这个闭死容积随着齿轮的转动逐渐减小，当达到图2-5（b）所示位置时，啮合点C和D处于节点两侧的对称位置，这时闭死容积最小；当齿轮继续旋转式，闭死容积又逐渐增大，直到前一对齿轮在A点即将退出时，闭死容积增至最大，如图2-5（c）所示。
在闭死容积变化过程中，当封闭腔容积变小时，被困油液受挤压，压力升高，并从缝隙挤压出去，造成油液发热，轴承负荷增大；而当封闭容积增大时，又会造成局部真空，时油液中溶解的气体分离出来，产生空穴现象。两者都会造成强烈的震动与噪声，降低泵的容积效率，影响泵工作平
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稳性和使用寿命，这就是齿轮泵的困油现象。
要消除困油现象，可以在齿轮两侧的端盖上各铣两个卸荷槽，如图2-4中的虚线所示，两槽之间的距离a是个重要参数。当困油区容积增大时，通过左侧的卸荷槽与吸油腔连通，补充油液；当困油区容积减少时，通过右侧的卸荷槽与压油腔相通，排出油液。
2.2外啮合齿轮泵工作原理
2.2.1工作原理
图2-2 齿轮泵工作原理
图2-2为外啮合齿轮泵的结构简图，外啮合齿轮泵的工作腔是齿轮上每相邻两个齿的齿间槽、壳体与两端盖之间形成的密封空间。当齿轮按图示方向旋转时，其右侧吸油腔的相互啮合着的齿轮逐渐脱开，使得工作腔容积增大，形成部分真空，油箱中的油液在大气压作用下被压入吸油腔内。随着齿轮的旋转，工作腔中的油液被带入左侧压油区。这时，由于齿轮的的两个轮齿逐渐进行啮合，密封工作腔容积不断减小，压力增高，油液便通过压油口被挤压出去。从图2-2中可以看出，吸油区和压油区是通过相互啮合的轮齿和泵体隔开的。
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