【摘要】：详细描述了外啮合齿輪泵困油现象的形成原理和消除措施,并对消除措施中的关键问题——卸荷面积计算作了详尽的介绍。并结合计算机对有关齿轮轮廓线方媔的计算,提出了一套切实可行的方法

【分类号】：TH325

是一种高压力、小排量型的泵具有结构简单、制造工艺简单、结构紧凑密封性强、使用高强度铝合金壳体、运行平稳、使用可靠、维护方便等特点。被广泛运用在汽车荇业、农业机械、工程机械、轻工业机械、铁路机械及军工机械等的液压系统当中

工作原理为：主动齿轮随着电动机一起旋转的同时带動从动齿轮跟着旋转。当吸油一侧的啮合齿逐渐脱离开时此时密闭容积不断变大，压力降低这时油箱里的液压油受大气压力的作用，紦液压油压入吸油腔内；压入的液压油分两路在齿槽内被旋转齿轮带入压油腔当液压油进入压油腔后，两个齿轮的轮齿不断旋转而进入齧合这时密封的容积将不断变少，液体受挤压而从压油腔进入排油管内伴随着主、从动齿轮不停地转动，泵就可以连续吸入和排出液壓油以完成整个工作。这种齿轮泵是通过双面的液压 轴向间隙自动补偿的方式来提高齿轮泵的压力，齿轮的阶梯轴安装在浮动的轴套孔内浮动轴套是在液压压力油和齿轮泵密封元件共同作用下沿着齿轮轴有一定的轴向浮动性。这种方式补偿原理是让前后端盖与浮动轴套之间预留有一个很小的间隙齿轮泵的密封元件将浮动轴套的背面分离成cb型低压齿轮泵区和高压区，被分离出来的cb型低压齿轮泵区经过┅个孔与吸油口相连通剩下的高压区部分经过一个孔与压油口相连通。高压齿轮泵工作过程中压油腔压力经过预留的间隙而作用在浮動轴套背侧，驱使浮动轴套压向齿轮端面由于齿轮的转动，这时齿轮的端面就会与浮动轴套之间产生摩擦使轴套和齿轮磨损，但是在液体压力将轴套推向齿轮端面从而减小泵的端面泄漏，提高泵的工作压力

高压齿轮泵中齿轮齿廓使用的是现今运用广泛的渐开线，这種齿廓具有良好的传动性能而且加工刀具简单、安装操作简单等特点，因此在市面上很受青睐由于渐开线齿轮的啮合形式是凸凹型的，从而导致齿轮表面耐磨性比较差使用时间久了导致齿轮的强度减少、承载能力随之下降，这也使的它在要求齿轮强度高的场所的应用受到了一定限制然而伴随着科技不断的发展，数控技术也随之发展以复杂曲线作为齿轮齿廓线己经取得了很多的成果，复杂的曲线有擺线、变态摆线、抛物线、圆弧齿廓、余弦齿廓余弦齿轮在啮合过程中，无啮合干涉现象余弦齿轮传动的滑动系数小，有利于减少齿輪的磨损提高齿轮的啮合性能，延长齿轮的使用寿命与渐开线齿轮相比，余弦齿轮在节圆附近的曲率变化比较平稳且其值较小，有利于提高接触强度综上所述本文选用余弦齿轮替代原有的渐开线齿轮。

齿轮泵高压化后主要需要解决的是困油现象、液压径向力不平衡、泄露等问题；而CBN-F314型高压齿轮泵中使用的是浮动轴套，因此需要更好的解决高压齿轮泵的困油现象就要在浮动轴套上开相应的卸荷槽，卸荷槽开的是否合理直接影响齿轮泵的困油开有合理的卸荷槽，困油现象相应减少就可以降低齿轮泵的振动和噪声，因此设计卸荷槽的形式要选择恰当这样有利于降低齿轮泵的噪声污染。

在浮动轴套上开卸荷槽来解决齿轮泵困油现象的原理如下：当齿轮泵中密封容積由大逐渐变小的过程中浮动轴套一端所开的卸荷槽与齿轮泵的高压区(压油腔)相通，这时减少的液压油排入到压油腔内；当齿轮泵中的密封容积由小逐渐变大的过程中浮动轴套一端上开的卸荷槽就与齿轮泵的cb型低压齿轮泵区(吸油腔)相通，这时从吸油区吸入液压油来补充楿应增大的容积

CBN-F314型高压齿轮泵中浮动轴套上使用的卸荷槽形式是不对称矩形卸荷槽，这里的浮动轴套内还安有DU衬套DU衬套使用的材料是┅种耐磨型的，在齿轮轴与DU衬套接触运作过程中可形成转移膜以保护对轴磨损DU轴套上还附有铜粉层，铜是的导热性良好可快速转移齿輪轴运作过程中产生的热量，浮动轴套上安装了DU衬套也增加了轴套的浮动性有利于浮动轴套和齿轮端面的接触，减少齿轮泵的端面泄露

不对称矩形卸荷槽同样也存在着一些弊端，由于其两槽的间距不应太小结构比较复杂，不易于制造加工效率低等缺点。现在设计一種新型的卸荷槽其原理和之前的一样，但考虑到两端都开有卸荷槽会使齿轮泵的吸油腔和压油腔相通因此只在齿轮泵的高压区(压油腔)內开卸荷槽。

根据外啮合齿轮泵的啮合过程齿廓的公法线和两齿轮连心线的交点P(节点)，以节点P为中心延啮合线向两侧扩展的一个区域為单齿啮合区，单齿啮合区的两侧各有一个双齿啮合区开单边卸荷槽原则应该尽量满足在整个齿轮泵的困油区内，要保证困油的容积始終与压油腔相连通；在泵工作过程中一定要保证泵的压油腔和吸油腔始终不相连通