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三惰轮复合齿轮泵密封块瞬态径向力分析

发布时间:2016-12-01 14:31:23     浏览量:

  重庆大学学报(自然科学版)三惰轮复合齿轮泵密封块瞬态径向力分析赵连春许贤良12,孙长敬1(1淮南工业学院,淮南析,求出各齿轮与密封块间的液压油对密封块产生的液压力合力。由分析结果可知,3惰轮复合齿轮泵中,作用于密封块上不平衡的液压合力较小,由于复合齿轮泵的内啮合密封较长,密封效果较好,而外啮合密封线较短其密封性能较差,因此,少量的不平衡液压合力将密封块压向中心轮的排油腔,从而得出较小的不平衡液压合力有利于改善复合齿轮泵的密封效果等结论。

  平衡式三惰轮复合齿轮泵的结构原理如所示。该泵由中心轮、惰轮、内齿轮及密封块等组成。中心轮与3个惰轮构成3个外啮合齿轮泵,3个惰轮同时又与内齿轮构成3个内啮合齿轮泵,故称之为复合齿轮泵。此类齿轮泵的流量特性极好。若设计合理,其作用于中心轮及内齿轮上的径向合力理论上可完全平衡,作用于惰轮上的合力可大大减少,而作用于密封块上的液压合力,目前尚未研究。密封块置于中心轮、内齿轮及两惰轮之间,起封油及配流作用,对泵的容积效率及机械效率影响极大,减小其不平衡合力,可提高泵的使用寿命、容积效率和机械效率。

  1有关约定为简便分析和计算,近似假定:1)作用于密封块上的液压力从高到低按线性规律分布;)吸油腔表压力P0近似为零,排油腔表压力为Ph;3)各油口对称分布,吸排油腔尺寸相等;4)各齿轮与密封块间的径向间隙沿圆周均匀相等。

  如所示,采用直角坐标系,密封块关于轴对称,中心轮与密封块之间的封油角为2心,内齿轮与密封块间的封油角为2心;1号惰轮的坐标系为封油角为2,其坐标变换关系为将坐标系X1O1W平移距离到O点后再顺转tt/6即为xy坐标;号惰轮的坐标系为X222,其封油角与1号惰轮相同,其坐标变基金项目:国家自然科学基金资助项目(59575010)浙江大学流体传动与控制国家重点,中心轮与密封块间的液压油作用于密封块上的液压力在X轴及Y轴上的分力为:对坐标的投影为:1号惰轮采用xioiyi坐标系,封油角为2P2,其始6结语边罩岬模夹角为0蓝力of上量腠关系―gHU三惰轮复合齿轮泵中作用于密封块上的液压力的bookmark4合力为:由分析及实例计算知:作用于密封块上的液压不平衡合力较小,其不平衡的液压合力有将密封块压向中心轮排油腔的趋势。复合齿轮泵的内啮合密封线较长,密封效果较好;而外啮合密封线较短,其密封性能较差,因此少量不平衡的液压合力将密封块压向中心轮的排油腔,有利于改善复合齿轮泵的密封性能。增加和卩2,减小卩3,可减小作用于密封块上的液压不平衡合力。

  若考虑到各齿轮对密封块产生的磨擦扭矩,由知,两惰轮对密封块产生的摩擦扭矩、2相对于密封块形心3均为顺时针方向,有使密封块绕3顺转的趋势。中心轮和内齿轮对密封块产生的磨擦扭矩Ml、M3相对于3均为逆时针方向,有使密封块绕3逆向转动的趋势,其磨擦扭矩基本可得到平衡,少量的逆时针方向的不平衡扭矩有利于改善液压不平衡合力对密封块产生的不利影响。

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