泵的知識 PUMP KNOWLEDGE
行業(yè)新聞
您當前位置：網站首頁 >> 泵的知識 >> 詳情內容
齒輪泵相關知識
時間：2012/2/24 來源：浙江揚子江泵業(yè)有限公司
齒輪泵依靠齒輪在相互嚙合過程中所引起的工作空間容積的變化來輸送液體。
工作空間由泵體、側蓋及齒輪的各齒間槽構成，嚙合的齒A、C、B將此空間分隔成吸人腔和排出腔，當一對齒輪按圖示方向轉動時，位于吸入腔的齒C逐漸退出嚙合，使吸人腔的容積逐漸增大，壓力降低，液體沿流人管進入吸入腔，直至充滿整個齒間。隨著齒輪的轉動，進入齒輪問的液體被帶至排出腔，此時由于8的嚙人，占據(jù)了齒部的容積，使排出腔的容積變小，液體即被強行排出。
齒輪泵結構簡單，制造容易，能自吸，工作可靠，維護方便，但流量和壓力脈動大，噪聲也較大。
一、齒輪泵分類和結構
齒輪泵可分為外嚙合和內嚙合兩種，參見圖5—21。外嚙合齒輪泵有直齒、斜齒、人齒等幾種齒輪，一般采用漸開線齒形，內嚙合齒輪泵采用圓弧一擺線齒形或漸開線齒形。
圖5—21齒輪泵嚙合分類
二、不銹鋼齒輪泵理論排量和流量
理論排量是指泵在沒有泄漏損失的情況下，每一轉所排出的液體體積。當兩齒輪的齒數(shù)相同時，外嚙合齒輪泵的理論排量為：
qth=πb/2(d20-a2-1/3t20-1/3b2tgbgβg)
式中 b——齒寬，m；
d0——齒輪頂圓直徑，m；
a——齒輪中心距離，m；
t0——基圓節(jié)距，m；
bg——圓柱面上的螺旋角，度。
未修正標準直齒輪泵每一轉的理論排量為：
gth=2πbm2(z+1-π2/12cos2a)10-3 cm3/r
式中m——齒輪模數(shù)，mm；
z——齒輪齒數(shù)；
a——刀具壓力角，度。
齒輪泵的理論流量可按下式計算：
Qth=qthn×10-3L／min
式中n——泵轉速，r／min。
考慮到效率后便是齒輪泵流量。
三、齒輪泵的瞬時流量
泵每瞬時排出的液體體積稱為瞬時流量，外嚙合齒輪的瞬時理論流量為：
Q’th=2πnb(ra2一r’2一r2gθ2)×10-6 L／min
式中 ra——輪頂圓半徑，mm；
r’——齒輪節(jié)圓半徑，mm；
rg——基圓半徑，mm；
n——轉速，r／min；
b——齒寬，Bin；
θ——螺旋角，度。
泵工作時，兩齒輪嚙合點沿嚙合線移動，因此0是變化的，即泵的瞬時流量是脈動的，其脈動頻率見圖5—22
齒輪泵流量脈動(同時引起壓力脈動)將使齒輪泵產生噪聲和振動。流量和壓力的脈動程度與齒數(shù)有關，見圖5—23。流量脈動大小以流量不均勻系數(shù)“表示：
δ0=(Q’th max-Q’th min)/Q’th min
式中 Q’th max——大瞬時理論流量；
Q’th min——小瞬時理論流量。
對齒數(shù)相等、重疊系數(shù)e大于l的外嚙合標準直齒齒輪泵(未開卸荷槽)，有：
δ0=π2ε2cos2a/4(z+1)
四、齒輪泵效率
齒輪泵內的能量損失主要是機械損失和容量損失；水力損失很小，可以忽略。(1)容積效率。容積損失主要是通過齒輪端面與側板間的軸向間隙，以及齒頂與泵體內孔之間的徑向間隙和齒側接觸線的泄漏損失，其中軸向間隙泄漏約占總泄漏量的75％一80％，一般軸向間隙為0.03～0.04mm。齒輪容積效率一般為0.7～0.9。但小流量高壓泵的效率低.
(2)機械效率。齒輪泵的機械效率多為0.8～0.90
(3)總效率。對軸向間隙固定者，其總效率為0.6～0.8，凡軸向間隙有補償時，效率可高于0.8。齒寬和齒數(shù)對泵效率的影響見
齒輪泵流量正比于轉速，但轉速太高，因離心力作用，齒間不能充分充滿，反而使流量減小并引起汽蝕，增大噪音和加劇磨損，尤其對高粘度液體，影響更大。
泵的高轉速(經驗公式)可參照允許節(jié)圓高線速度確定。
|
液體恩氏粘度／。E |
2 |
6 |
10 |
20 |
40 |
72 |
104 |
|
線速度／(m/s) |
5 |
4 |
3.7 |
3 |
2.2 |
1.6 |
1.25 |
五、齒輪泵死容積和卸荷槽
為保證齒輪泵能連續(xù)輸液，必須使齒輪重疊系數(shù)>1，即要求在一對齒行將脫開前，后面一對齒輪就進入嚙合。因此，在這一小段時間內，同時嚙合的就有兩對齒，留在齒間的液體即被困在兩對齒所形成的一個封閉容積(稱閉死容積)內，見。當齒輪繼續(xù)運轉時，閉死容積逐漸減小，直至兩嚙合點處于對稱于節(jié)點P的位置時，閉死容積變至小。隨后，這一容積又逐漸增大，至第一對齒開始脫開時，增至大，當閉死容積由大變小，被困在里面的液體受到擠壓，壓力急劇升高，達到遠大于泵排出壓力(可超過10倍以上)。于是，被困液體從凡是可以泄漏的縫隙里強行擠出來，這時齒輪和軸承均受到很大的脈沖徑向力，功率損失增加。當閉死容積由小變大時，剩余的被困液體壓力降低，里面形成局部真空，使溶解在液體中的氣體析出，液體本身產生汽化，泵隨之發(fā)生噪聲和振動。困液現(xiàn)象對齒輪泵的工作性能和壽命造成很大的危害。
六、齒輪泵的卸荷槽
為了消除困液現(xiàn)象，可在與齒輪端面接觸的兩側板上開兩個用來引出困液的溝槽(卸荷槽)。卸荷槽相對于節(jié)點P對稱布置，和非對稱布置。它的位置應保證困液空間在其容積達到小位置以前與排出腔連通，過了小位置后與吸入腔連通。屏蔽泵主要構件是離心泵的葉輪和蝸殼。但由于泵的主體和驅動機都封閉在一個被泵送介質所充滿的壓力容器內，該壓力容器有靜密封。但卻沒有傳統(tǒng)的旋轉泵動密封。而靜密封比動密封更容易實現(xiàn)完全密封。所以屏蔽泵可以實現(xiàn)完全無泄漏。
- 下一篇：旋渦泵和離心泵區(qū)別
- 上一篇：低溫泵材質要求
