高壓齒輪泵常被應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,如機床冷卻環(huán)節(jié)、壓鑄機中的系統(tǒng)油液、打印機、水處理設(shè)備等。為了幫助你更好的使用設(shè)備,下面小編就來介紹一下導(dǎo)致高壓齒輪泵產(chǎn)生徑向力不平衡現(xiàn)象的主要三方面原因。
1. 液體壓力分布不均
高壓齒輪泵工作時,壓油腔壓力遠高于吸油腔,形成顯著壓力差。由于齒頂圓與泵體內(nèi)壁存在徑向間隙,油液會通過間隙泄漏,導(dǎo)致沿齒輪外緣從壓油腔到吸油腔的齒間油壓逐漸遞減。這種壓力梯度使齒輪受到指向吸油腔的徑向力,且壓力差越大,徑向力越顯著。
2. 齒輪傳遞力矩時的徑向分力
齒輪嚙合過程中,輪齒間相互作用力沿嚙合線方向傳遞。主動齒輪與從動齒輪的受力方向相反,導(dǎo)致主動齒輪所受合力減小,而從動齒輪所受合力增加。這種不對稱的力矩傳遞會產(chǎn)生徑向分力,進一步加劇齒輪軸的受力不平衡。
3. 困油現(xiàn)象的額外作用
高壓齒輪泵運轉(zhuǎn)時,嚙合點兩側(cè)的齒間容積會周期性變化。當齒間容積減小時,油液被擠壓形成高壓封閉區(qū)(困油區(qū)),產(chǎn)生脈動的徑向力;當齒間容積加大時,又可能因油液不足導(dǎo)致局部真空。這種壓力波動會額外增加齒輪軸的徑向載荷,使不平衡現(xiàn)象更為突出。
影響與后果:
徑向力不平衡會導(dǎo)致齒輪軸彎曲變形,加速軸承磨損,縮短泵的使用壽命;同時,吸油腔側(cè)齒輪與泵體的徑向間隙減小,可能引發(fā)摩擦甚至卡死,嚴重影響泵的正常工作。因此,在高壓齒輪泵設(shè)計中,需通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)(如縮小壓油口直徑、開設(shè)壓力平衡槽)或采用特殊材料,來平衡徑向力并提升可靠性。


