液压系统是 很多重型机械的“核心”部位,在整个液压系统中齿轮泵占主导地位,因此在机械行业中齿轮泵的使用及其广泛。在齿轮泵使用较广的是 高压齿轮泵,这是 为了满足现今工业的发展,高压齿轮泵性能的好坏也直接影响整个液压系统工作的可靠性。伴随着齿轮油泵的高压化,会导致其内泄漏量加剧;液压径向力不平衡性也随之增加;困油现象依然存在。这些都是 齿轮泵产生噪声的因素,因此要降低高压齿轮泵的噪声,需要在这几个方面加以研究,对高压齿轮泵进行优化设计;达到减振降噪的目的。
液压技术在工程机械中起着主导地位的作用,液压技术的使用要有油源动力,而齿轮泵是 其中之一,因此齿轮泵的发展对液压技术的性能至关重要。在现今齿轮泵的主要发展方向如下:
(1)大排量:某些对执行机构运行速度要求较高的液压系统必须使用大排量泵。
(2)低流量脉动研究:在液压系统中如果流量脉动过大,就导致液压系统的执行机构不平稳,影响液压系统的精度;而流量脉动是 引起压力脉动较主要因素,这就导致整个液压系统产生振动和噪声。
(3)变排量:在实际应用中的齿轮泵大多为定量泵,在工程机械中变量泵的需求很大,所以齿轮泵的变排量也是 一个重要发展方向。
(4)困油卸荷措施:在整个液压系统中渐开线齿轮泵产生噪声的主要因素之一是 困油现象。困油冲击、齿轮啮合的重叠系数、卸荷槽的位置、形状、面积等对于卸荷是 否完全都有很大关系。
(5)高压化:与其它类型的泵相比,齿轮泵反而更容易实现高压化;但随着压力的增高,对齿轮泵轴承的寿命和泵体内泄漏影响很大;因为压力越大齿轮泵液压径向力越大,从而导致泄漏加剧,齿轮泵的寿命缩短。随着人类生活质量不断的提高,噪声给人类带来的污染急需解决;降低不锈钢齿轮油泵中噪声主要还需要从轴承、减少液压径向力等方面着手。齿轮泵中的噪声主要分为机械噪声和流体噪声,而机械噪声与零部件的加工和装配有关,随着技术的发展,这方面的因素产生的噪声能达到控制;流体噪声的产生有困油现象、流量脉动、气穴、气蚀等因素引起,想要进一步的减少齿轮泵产生的噪声,就有必要对齿轮泵这几方面进行改进和优化。齿轮泵的工作压力提高后,会导致泵内泄漏加剧,容积效率降低;轴承磨损随之加大,液压径向不平衡力也随之增大;同时引起齿轮泵振动和噪声增大。齿轮泵中噪声的产生主要分为两大类:一类是 机械噪声;另一类是 流体噪声。其中机械噪声主要与齿轮泵零部件材料、原材料的加工及调试安装有关;随着技术的发展,机械噪声在不断的减少,然而液压噪声在齿轮泵噪声中比较难处理,因此要发展齿轮泵就要对液压噪声问题进行剖析并将其解决。这两类噪声大致分为:困油现象引起的噪声、流量和压力脉动产生的噪声、齿轮啮合冲击产生的噪声、气蚀和气穴产生的噪声等,下面主要对这些噪声产生的机理进行分析。
高压齿轮泵中,作用在齿轮泵齿轮外圆上的液体压力是 不相等的,可以认为压力从压油腔到吸油口的压力是 逐渐降低的。可以得出齿轮泵在吸油口压力值较小,比大气压力要低;压油口压力则较高,压油口的压力就是 齿轮泵的工作压力。齿轮要在泵体内部转动,因此要保证泵体内表面与齿轮齿顶之间有一定量的径向间隙,这时齿轮泵内部的压力就简化成由吸油口压力逐渐分级上升到压油口压力,产生这种现象的主要原因是 液体压力综合作用。
随着齿轮泵的工作压力的增高,齿轮泵内部的液压径向力也随之增大。这个力会加速对轴承磨损,使轴承的使用寿命缩短,还会导致轴因受力而产生弯曲变形,使得两齿轮的齿顶与泵体内表面接触,产生摩擦,使齿轮磨损加剧,从而缩短了齿轮的使用寿命,与此同时又降低了保温齿轮泵泵的工作效率。因此齿轮泵高压化过程中,一定要想办法尽量的减少液压径向力。
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