齒輪泵實用化的關(guān)鍵問題
齒輪泵采用一對共扼的齒輪作為轉(zhuǎn)子,當(dāng)泵內(nèi)腔半徑 時,齒輪泵相對普通圓齒輪泵的排量,可以增大4倍以上,因此是一種大排量輕質(zhì)量的泵。但齒輪泵在排量增大的同時流量脈動也隨之增大,導(dǎo)致其振動和噪聲大幅提高,無法正常應(yīng)用,因此地平抑流量脈動成為制約齒輪泵實用化的關(guān)鍵問題。
采用3個齒輪轉(zhuǎn)子串聯(lián)的結(jié)構(gòu),通過兩個排油腔流量互補,使總輸出流量脈動減小;另外,他還提出將兩個卵形齒輪泵并聯(lián)的方案,其本質(zhì)也是通過流量互補實現(xiàn)平抑效果,這兩種方法在降低脈動的同時還可增大排量圖,對齒輪泵的性能提升具有積極的意義,但引入新轉(zhuǎn)子后,泵結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,制造難度加大,整體質(zhì)量也隨之上升。林超等人因提出了高階錐齒輪泵,通過對比發(fā)現(xiàn)該泵相對于圓柱齒輪泵和非圓柱齒輪泵的排量 大,但并沒有對其流量脈動進(jìn)行平抑。除此之外,眾多學(xué)者針對普通圓齒輪泵,提出通過改變齒數(shù)、壓力角、齒高等幾何參數(shù)或采用弧齒口、斜齒圈及非對稱齒網(wǎng)等齒形的方法來減小齒輪泵的流量脈動,但齒輪泵的脈動主要來源于轉(zhuǎn)子的節(jié)曲線形狀,這些方法的效果將有限。因此本文作者根據(jù)齒輪泵的流量特性,提出在不改變泵體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過增加非圓齒輪變速機構(gòu)實現(xiàn)流量脈動平抑的方案, 終實現(xiàn) 加平穩(wěn)的流量輸出。
通過非圓齒輪驅(qū)動齒輪泵進(jìn)行流量脈動平抑,相對多齒輪泵或并聯(lián)齒輪泵,具有結(jié)構(gòu)簡單、工作、流量 加平穩(wěn)的優(yōu)點;基于齒輪的脈動平抑機構(gòu)中,平抑用齒輪的階數(shù)與泵中齒輪轉(zhuǎn)子的階數(shù)相同,平抑后流量脈動頻率增加一倍,階數(shù)對流量脈動幅值無影響;對于偏心率確定的齒輪泵,可選擇偏心率是其一半的齒輪副進(jìn)行脈動平抑,平抑后流量不均系數(shù)隨齒輪轉(zhuǎn)子偏心率的增大而增大。