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分析YCB圆弧齿轮泵的滑动速度与其结构特点

发布日期:2018-06-13 点击: 次
YCB圆弧齿轮泵主要有齿轮、轴、泵体、泵盖、轴承套、轴端密封(特殊要求,可选用磁力驱动,零泄露结构)等组成。齿轮采用双圆弧正弦曲线齿形制造。它与渐开线齿轮相比突出的优点是齿轮啮合过程中齿廓面没有相对滑动,所以齿面无磨损,运转平稳,无因液现象,噪音低、寿命长、效率高。该泵摆脱了传统设计的束缚,使得齿轮泵在设计、生产和使用上进入了一个新的领域。
YCB圆弧齿轮泵齿轮采用双圆弧正弦曲线齿形制造,通常渐开线齿轮压力角取20°~30°,由于双圆弧齿轮的承载能力比同级的渐开线齿轮高,因此双圆弧齿轮的压力角可小些,该圆弧齿轮取14.5°,这可改善齿面的受力情况,齿面承受的径向分力较小,从而减轻轴承的负荷,延长轴承的寿命。同时,由于圆弧齿轮的齿廓是圆弧,齿面上各点的滑动速度相等,磨损均匀,因此具有良好的跑合性能,且磨损后齿面精度不变,这是比渐开线齿轮远为优越之处。
YCB圆弧齿轮泵设有安全阀作为超载保护,安全阀全回流压力为泵额定排出压力的1.5倍,也可在允许排出压力范围内根据实际需要另行调整。
YCB圆弧齿轮泵的齿形为双圆弧,其齿顶和齿根均为圆弧,两段圆弧可采用多种曲线连接,该泵取正弦曲线为过渡线。
早期DF11型机车上使用的燃油泵即为该种齿轮泵。但是渐开线齿轮泵常会发生液压关死和气塞现象,引起噪声和轴承负荷升高,导致燃油泵可靠性下降,故障频繁,影响机车的正常运行。20世纪80年代后期,日本、英、美等国家相继开始研究圆弧齿轮泵,并逐渐推广应用。
结合国内加工工艺的实际情况,采用大模数、大齿宽、小压力角、少齿数、小间隙、高转速、低轴承负荷的措施,并据此选择泵的各项参数。在尺寸不变下,油泵的流量和模数、齿宽成正比。一般,齿轮泵齿的模数取3一4,而圆弧齿轮取6.25,如此可增大流量,提高齿轮强度。齿宽的选择,一般推荐为模数的4一8倍,这里取10倍模数,如此可减少漏油,提高泵的效率。一般渐开线齿轮压力角取20一30,圆弧齿轮取14.5°,这可减小径向力和流量的脉动。实践证明,小压力角是确实可行的。根据泵的理论,在其他参数不变下,齿数越少、流量越大。渐开线齿轮在压力角20时,齿数少的为17;圆弧齿轮泵不存在齿数少的问题,可取较少的齿数,从而可减小泵的尺寸和机械损失,提高泵的效率。这里取泵的齿数为6。齿轮泵的间隙与其特性有很大的关系,小间隙可提高泵的容积效率,但过小的间隙会降低泵的机械效率。一般,推荐泵的间隙为0.06一0.15mm,根据实际的使用情况,这里取端面间隙为小值,取径向间隙为大值。
YCB圆弧齿轮泵的流量与转速成正比,高转速有利于流量的提高。根据发动机的要求,取2600r/min,比普通电机泵的15O0r/min高,这有利于减少间隙的泄漏。为了减小轴承的负荷,设计中增加了起卸荷作用的出油槽。
YCB圆弧齿轮泵结构简单、制造方便、尺寸紧凑,因而在机车车辆工业中应用非常广泛,其中渐开线齿轮泵是目前用得广泛的。
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