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内啮合齿轮泵工作原理
内啮合齿轮泵有渐开线齿形齿轮泵和摆线齿形齿轮泵两种.
1.内啮合渐开线齿轮泵
内啮合齿轮泵有渐开线齿形齿轮泵和摆线齿形齿轮泵两种.
1.内啮合渐开线齿轮泵
&&& 图3-9所示为内啮合渐开线齿轮泵工作原理图。内啮合渐开线齿轮泵主要由主动齿轮1、从动齿轮2、月牙板3、轴及轴承、恻板等组成。其工作原理为相互啮合的主动齿轮1和从动齿轮2与恻扳围成的密封容积被月牙板3和齿轮的啮合线分隔成两部分，即形成吸油腔和压汕腔。当传动轴带动小齿轮按图示方向旋转时，内齿轮同向旋转，图中上半部轮齿脱开啮合，密封容积逐渐增大.形成局部真空度，油液在大气压作用下进人密封容积内，即吸油； 下半轮齿进人啮合，使其密封容积逐渐减小，油液被挤压，压力增大，即排油。
&&& 内啮合渐开线齿轮泵与外啮合齿轮泵相比其流量脉动小，仅是外啮合齿轮泵流量脉动功率的1/10~1/20。此外.其结构紧凑，重量轻，噪声小，效率{，还可以做到无困油现象。
&&& 它的不足之处是齿形复杂，需专门的高精度加工设备才能生产出来。随着科技水平的发展.
内啮合齿轮泵将会有更广阔的应用前景。
2，内啮合摆线齿轮泵&
&&& 内啮合摆线齿轮泵又称为摆线转子泵，它具有结构紧凑，零件少，工作容积大，转速高， 运动平稳等优点。
&&& 由于齿数较少（一般为4~7个），其流量脉动比较大，啮合处问隙泄漏大，通常作为润滑、补油等辅助泵使用。
&&& 图3-10为内啮合摆线齿轮泵工作原理阁。在内啮合摆线齿轮衮中，外转子1和内转子2只差一个齿，中间没有月牙板，内、外转子的轴心线有一偏心距内转子为主动轮，内、外转子与两侧配油板问形成密封容积，内、外转子的啮合线又将密封容枳分为吸油腔和压油腔。当内转子按图示方向转动时，左侧密封容积逐渐变大，形成局部真空度，油液在大气15 作用下进人密封容积内，即吸油；右侧密封容积逐渐变小，油液被挤压，压力增大，即排油。
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直线共轭内啮合齿轮泵----技术介绍
本帖最后由 jackcui 于
14:30 编辑 ) q+ k3 m& B0 X2 V4 S" a, P
. M+ d4 x6 E) {8 ~% [& P
& & 随着液压技术的发展，各种类型的齿轮泵应用日益广泛。由于齿轮泵的压力脉动比较大，很多场合不得不在液压系统中加装滤波器或使用昂贵的螺杆泵。因此，如何有效地减小齿轮泵的输出压力脉动从而降低噪声，以满足现代机械设备高速、高精度和大功率的要求，成为国内外学者深入研究的课题。根据大量的研究发现，齿轮泵噪声主要是压力脉动产生的噪音和困油现象产生的噪音。因此，低噪声齿轮泵的关键是合理的进行啮合过程的控制。多年以来，生产企业和学术界提出了多种新的齿轮泵结构、原理和技术方案，如复合齿轮泵、非对称齿轮泵、斜齿齿轮泵、双模数齿轮泵及通过卸荷槽和滤波器降低脉动和噪声。而最为成功的是由瑞士Turninger公司首创的直线共轭内啮合齿轮泵，其单级泵的输出压力可达20Mpa，工作时噪音最小可达到53dB，在液压行业被称为安静泵(Quiet Pump)。
& & 液压泵是液压系统的主要噪音源，而噪音总是伴随着输出压力脉动出现，并带来机械振动、液压冲击、气穴等现象，甚至会使系统失稳，国际标准化组织在1999年就制定了液压系统压力脉动的测试标准，很多设备，如精密机床、测控装置中的液压系统对压力脉动及噪音都有很高的要求。) v7 {" V& q. @6 I
& & 直线共轭内啮合齿轮泵具有输出压力高、结构简单、压力脉动和噪音小的突出优点，美国D1avel公司、德国Bucher公司及日本住友精密工业公司都相继购买专业许可进行生产，在各种液压机械设备上使用。这种齿轮泵的核心技术是一对特殊的直线共轭内啮合齿轮副，外齿轮的齿廓是容易加工的直线，内轮的齿廓是与之共轭的曲线，这种设计独特的齿形不但曲率小，接触强度高；而且不存在根切，弯曲强度也很高；更为可贵的是作为内啮合齿轮泵使用时，困油容积仅为渐开线齿轮的十分之一，因此其压力脉动和噪音可以接近螺杆泵的水平。可见，齿形的改变对降低内啮合齿轮泵的噪音具有决定性的作用。+ Q* G, F; ]/ K
& & 齿轮泵的瞬态流量取决于啮合点的位置，齿轮啮合时，啮合点总是在啮合线上移动，从这个角度分析，由于流量变化带来的齿轮泵的压力脉动是不可避免的。经过系统的啮合分析研究发现，Turninger公司能将泵的压力脉动减小，是利用了直线共轭内啮合齿轮副的特殊啮合过程，这种啮合的最大特点是啮合线及重合系数和齿顶高度的关系。+ t$ v, h&&T2 E$ r
& & 图1显示的啮合线为一段弧线，在齿顶部位向下弯曲，与常见的渐开线内啮合齿轮有很大的差别。因此在图2中，接近齿顶时重合系数急剧增加，说明靠近齿顶的齿廓的啮合时间比其他部分的齿廓要长，对增加重合度作用大得多。在渐开线齿轮泵中，啮合线为直线，工作时啮合点的径向运动必然造成压力脉动；而直线共轭内啮合齿轮主要在在靠近齿顶位置啮合，啮合点的径向位移很小，这就是其压力脉动小的奥妙所在！因此只要减少啮合过程中啮合点的径向位移，就可以有效的降低输出压力脉动和运转噪音，这应该是低噪音齿轮泵的基本设计原理。
& & 为了减少压力脉动，尽量使啮合过程中啮合点保持位置径向稳定，研究低噪音齿轮泵最适合的齿廓形式。这一研究方法我们称为：“啮合过程设计”，将啮合过程参数作为控制目标反推齿轮的齿形参数。齿轮泵对啮合过程的要求一般机械传动有很大的差别，因此对其啮合理论和设计原理的研究有明显的特殊性。$ c$ G4 g# Q4 q/ }% V9 w1 Q1 B' |
& &&&Turninger公司QT系列泵的齿数比为13：7，1995年Turninger公司推出第五代QX系列泵，齿数比从变为10：13，轮齿参数也作了很大变化，齿顶角从56°变为51.6°。我们分析了两种系列的国外样机，令人疑惑的是，其齿轮参数设计并没有充分体现上述的设计原则，QT泵的重合度高达1.7，而QX泵的结构尺寸与QT泵完全一样，其计算重合度仅为1.01，却在专利中提到卸荷问题，说明国外公司对其设计理论也没有完全掌握，直线共轭内啮合不一定是最好的齿形，或者说目前的产品设计参数并没有达到最佳。但是，直线共轭内啮合齿轮副能达到明显降低齿轮泵噪音的事实，证明控制啮合点位移是设计低噪音齿轮泵的一个有效的途径。, c6 L) I&&I, G/ ]
: S2 {/ @8 V. Y: H
图1直线共轭内啮合齿轮副& && && && & 　 图2 重合系数和齿顶高度的关系, Y% h* o6 [, ~, g/ }; j! k
1 m7 p+ K: }, T, e
& && &从啮合理论上分析，啮合过程完全可以通过齿轮参数的变化来控制，但是对于一项带有应用背景的基础研究，还要考虑对象的很多实际问题。如果利用二分之一到三分之一的齿高就可以满足重合度大于1的连续传动要求，如何设计和加工让其他部分不参与啮合将是齿廓设计的关键问题。另外，刀具设计，轮齿弯曲强度和齿面接触强度也需要加以考虑，因此，啮合理论的研究必须是综合性的系统研究。&&@&&K, X4 q0 w
长期以来，齿轮泵啮合过程的特殊性一直没有得到应有的重视，人们习惯用传动齿轮的分析计算方法处理齿轮泵的啮合问题，强调传动的平稳性、良好的接触面和润滑条件、高轮齿强度、容易达到高的精度及对中心距变化不敏感等方面，其实其中许多因素对齿轮泵的啮合过程没有太大的意义，相反，很多在传动齿轮中普遍接受的观点却需要改变，比如Stefano Negrini z在对渐开线外啮合齿轮泵的研究中发现，消除齿侧间隙后（Zero Backlash），随着困油现象的改善，工作噪音反而可以下降三分之一左右[4]。
& && &目前国内外都没有对低噪音内啮合齿轮泵啮合过程的特殊性进行全面研究的报道。因此，针对这样一个特殊工况开展啮合理论研究，分析其啮合过程的特殊性，有较大的理论创新价值。另一方面，随着现代数控加工技术应用的日益普及，特殊齿形的加工成本明显下降，渐开线齿轮一统天下的局面会逐渐发生变化，特别是在齿轮泵等非传动用途领域，齿轮参数的设计可以有更大的灵活性。“啮合过程设计”这一全新的设计理念，不但是低噪音内啮合齿轮泵设计的一个有效手段，而且对各种工作要求下的齿轮副研究都具有的潜在的影响。
& &&&随着液压技术的推广应用，对液压系统的噪声和动态稳定性要求也日益提高。因此，以直线共轭内啮合为代表的低噪音内啮合齿轮泵是一种很有发展前途的齿轮啮合形式。目前上海航空发动机厂等国内企业也开始小批量仿制生产。但由于国外公司的技术垄断，对低噪音内啮合齿轮泵缺乏系统的分析研究和完善的设计理论，产品容积效率、输出压力等参数和性能稳定性方面与国外产品有很大的差距。因此，对低噪音内啮合齿轮泵啮合理论的研究，对提高我国液压泵技术水平也将产生较大的经济和社会效益。7 w) u0 u&&o3 w
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& &&&直线共轭内啮合齿轮泵，国内产生的不多，主要进口。目前在注塑机行业、伺服液压系统中广泛使用。但相关的设计理论不多见，故在此发帖，抛砖引玉、抛砖引玉。。。
学习&&学习&&由此想到中国的机械工业水平和世界的差距，更联想到航空航天业，关键还是依赖进口！！！
复制下了 谢谢楼主& && &
本帖最后由 zhuxiaohua 于
23:49 编辑 * ^0 m8 A$ h# c4 n0 c& i
! }% |. J, ]* h+ E$ f0 v) W- j
我来说两句：
1.这种直线哦共轭内啮合齿轮泵的确噪声小，压力脉动小，所以在名词上叫做安静泵（queit），塑料机械上用作动力源，它需要伺服电机来带动，来作为一个节能动力单元，在注塑产品需要长时间的保压时，一般这个节能单元比变量泵还要节能。其次在泵的出口装上一个压力传感器就可以做成整个液压系统压力闭环控制，再其次伺服异步电机本来要比异步电机节能，而且通过伺服电机自带编码器可以做到流量半闭环。% w( [+ ~/ g7 q' F9 ]
2.国内做这种泵的不多，日本住友做的就是这种泵，需要高压就把两个泵串联在一起。# t8 L2 L& ]* ~4 H6 N! A% q5 K
3.德国有几家他们做的内啮合齿轮泵的齿形是渐开线的，齿形需要变位，而且齿顶需要修正，吸油和出油开在内齿轮的外圈上，这样困油基本上没有了，其次这种泵在径向和轴向都有自动补偿，所以能起到高压，转速能达到3000rpm，这种渐开线型内啮合齿轮泵主要在零件加工难度上，材料，热处理，等方面，国内宁波华液在开发这种泵。也有好多这样泵用机械上做节能单元。' H$ V0 ~9 W5 p) ]4 \
继续关注，请大家补偿，别像上次此贴成为说教贴了，呵呵，关注技术才是主要的。
了解了解......
可惜 这个直线式内啮合齿轮泵的,单极压力为什么没有渐开线式的压力高呢
谢谢楼主的介绍，以后可能会利用到这种泵。
谢谢楼主，谢谢zhuxiaohua
这种齿轮间隙如何放。
工作时间：9:00-17:00
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价格：面议
所在地：美国厂商性质：经销商
品牌：型号：
公司电话：021-直线更新时间：
公司传真：021-备注张涛收
/177016...
张涛(联系我时，请说明是在中国化工仪器网上看到的，谢谢)
威格士纯水液压齿轮泵及试验系统研究纯水液压传动技术因其介质对环境无污染、来源广泛、价格低廉、节约能源、使用安全、压缩损失小、系统使用和维护成本低等一系列突出优点，正好满足了人们日益强烈的环保要求，因而它具有十分广阔的应用领域，如：冶金、井下作业、食品、制药、海洋开发、生物工程等行业。纯水液压传动技术涉及多个学科，是流体传动与控制领域的前沿课题，具有广阔的发展前景。VICKERS威格士纯水液压及试验系统研究本文对纯水液压外啮合齿轮泵进行了系统的理论分析，推导出纯水齿轮泵的最佳径向间隙和最佳轴向间隙公式，建立了其数学模型，分析了其动态特性，并对其具体结构进行了分析优化，提出了适合纯水齿轮泵的材料，并对一些关键零部件的表面处理进行了探讨。 本文还设计了一套对纯水液压泵进行型式试验的纯水液压试验系统，除了对齿轮泵进行一般的性能和寿命试验外，还可对其进行气蚀性能的研究。 本文对纯水齿轮泵进行了气蚀及性能实验研究，实验结果表明：低频压力脉动是气蚀初生的伴生现象，其脉动幅值随着气蚀的发展而迅速增长；通过对出口压力脉动信号分析可以判别纯水液压泵的气蚀初生现象；通过功率谱高频幅值分析能够识别气蚀初生和内泄对出口压力脉动能量增强的影响；采用轴向间隙和径向间隙补偿装置能够较好地解决纯水齿轮泵的泄漏问题，有效地提高纯水齿轮泵的容积效率，同时还表明，必须对纯水齿轮泵的关键零部件进行特殊的表面处理才能提高纯水齿轮泵的使用寿命。首次将小通径二通插装阀用于纯水液压系统中，建立了插装式溢 流阀和方向控制单元的数学模型，分析了它们的动态特性。设计并制造了 二通插装阀节流调速纯水液压试验系统。 本文对纯水液压试验系统进行了动态和静态实验研究，实验结果表 明：二通插装阀能较好地解决纯水液压系统的泄漏和效率问题；其进口节 流调速回路和出口节流调速回路具有相似的速度&负载特性；出口节流调 速回路具有更好的低速性能。由于水介质具有腐蚀性、粘度低、高汽化压力和润滑性能差等特点，使得研制纯水液压泵面临着腐蚀、气蚀破坏以及高压下密封困难等诸多技术难题。在充分考虑水介质特殊的理化性能的基础上，本文分析了外啮合齿轮泵的结构型式、润滑机理、容积效率与磨损关系。引入纳米表面处理技术，采用LW型纳米陶瓷液体表面处理外啮合齿轮泵。 本文设计了一套纯水外啮合齿轮泵试验系统，采用LW型纳米陶瓷液体对新的外啮合齿轮泵进行表面改性及对旧的外啮合齿轮泵进行修复利用试验。试验研究表明：采用LW型纳米陶瓷液体表面处理外啮合齿轮泵能提高齿轮泵的硬度和耐磨性，其各项性能指标基本达到了试验要求，基本能应用于水介质液压传动系统中。VICKERS威格士纯水液压齿轮泵及试验系统研究纯水液压传动技术是以纯水（包括淡水和海水）为工作介质的液压传动技术。由于纯水来源广泛，无污染，阻燃性好等优点，世界各国积极开展纯水液压传动的研究与开发，已成为液压工业技术进步与创新的主要领域之一。纯水液压泵是纯水液压系统的心脏，是纯水液压系统能否正常运行的关键元件。
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