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齿轮泵传动平稳的工艺方案及产品方案

文章出处:admin 人气:发表时间:2018-09-27 00:09

随着生产技术的不断发展,工艺流程的不断改进,齿轮泵的生产品质在不断的提升,增加齿轮泵的使用寿命,节约成本,一直是制造商们的追求。齿轮泵在使用中具有简单,工艺性能好,成本较低的优点,因此在工程机械中广泛应用,但是现有与取力器直联泵由于输出与输入之间连接距离长,传动不平稳,径向颤动大,直接影响整机使用寿命。
 
齿轮泵传动平稳的工艺方案及产品方案

近年来,全球气温升高、环境严重污染、资源越来越匮乏等加重了人们对绿色工业的关注。纯水液压技术是近年来液压传动领域新兴研究方向之一,它直接以自来水、海水等为传动介质,具有对环境无污染、节省资源、来源广泛、价格低廉、安全可靠、压缩损失小、应用范围广等优点。 
 
一、技术分析 
 
  项目技术方案:输入传动平稳高压泵包括泵体、前盖、主动齿轮、从动齿轮、钢背骨架油封、外密封条、内密封条、侧板,其特点是主动齿轮右侧花键外套装连接花键套,花键套和前盖里孔之间装前置轴承,前置轴承内环装在花键套的外圆周上,前置轴承外环装在前盖内孔中,前置轴承的右侧的前盖内孔壁上设有孔卡槽,孔卡置于孔卡槽中,孔卡 左端面靠在前置轴承外环的右端面上。 

由于齿轮泵的结构简单、工作效率高、成本低、对介质污染不敏感等特点,在生产中应用十分广泛,齿轮泵的市场占有率高达75%。当前该领域的研究主要集中于纯水液压柱塞泵,叶片泵及齿轮泵方面的研究较少。因此纯水齿轮泵的研究,对环境保护和可持续发展具有重要意义。

 
  有益效果是:输入传动平稳高压齿轮泵由于在前盖和花键套之间加装前置轴承,使输入和输出之间增加一个支点,减少径向颤动,因而使输入和输出之间运行平稳,提高整机性能和使用寿命,减少事故率,增加安全可靠性。 
 
二、工艺方案 

在查阅大量文献的基础上,本文分析了纯水液压的优缺点及关键技术问题,阐述了国内外纯水液压技术的研究现状及今后的发展趋势,确定了本文的研究内容和方向。

 
  1.齿形加工 
 
  齿轮泵齿轮的齿形精度要求较高,一般为7级或8 级,因此大批量生产齿轮泵齿轮时,齿形都采用滚齿工艺,对于中、小批量生产,也可采用剃齿工艺。为了达到要求的齿形精度, 剃齿刀一般采用修正齿形的剃齿刀。
 
  2.齿轮端面和轴径的磨削加工 
 
  齿轮泵的齿轮端面和轴径, 不仅精度和表面粗糙度要求高, 而且端面与轴颈的垂直度公差为0.005mm , 只许凹不许凸, 所以齿轮端面和轴径的精磨要求在专用高精度数控切入式端面外圆磨床上一次装夹磨削。先磨轴颈, 磨到尺寸后由测量仪器发出信号,砂轮后退0.05 ,再磨端面,磨到尺寸后由端面测量仪器发出信号, 磨轮快速退回。

       另外,为了达到精度和表面粗糙度的要求, 砂轮除了要做静平衡调整外,机床上还应装砂轮自动平衡系统,待砂轮修正到自动平衡显示仪显示允许数值后再开始磨削加工。 

 
  3.倒圆齿轮端面齿廓R0.1mm 
 
  为了防止齿轮端面齿廓的毛刺刮伤泵的侧板、泵盖或浮动轴套、齿轮齿廓必须倒圆到R0.1mm。 

       以CBK1008型高压齿轮泵为参照,分析说明了纯水外啮合齿轮泵的结构特点,进行了结构设计和参数的计算。针对纯水存在黏性低、润滑性差、气蚀性强、泄漏、有一定腐蚀性等问题,对齿轮泵各主要零部件的材料应用进行了分析研究,并确定了所采用的新型工程材料;此外,对其表面处理工艺进行了探讨,以克服泵内部严重的泄漏、磨损、腐蚀与气蚀等问题。

 
  4.精磨齿轮齿顶圆 
 
  由于设计齿轮泵时要求齿轮的齿顶圆为锐边, 在齿轮端面齿廓加工时不可能只倒圆端面齿廓而不倒圆齿轮齿顶圆, 因此应在端面齿廓倒圆加工后再精磨齿轮的齿顶圆。 
 
三、产品方案 
 
  1.该产品为国家实用新型专利(专利号:ZL.2012.20316758.4),经辽宁省科学技术情报研究所查新,结论为:关于该委托单位完成的上述查新点为主要技术特征的“输入传动平稳高压齿轮泵”在国内文献检索中未见相同研究报道。该产品已经通过辽宁省经信委主持的产品鉴定,产品属自有知识产权。 

       2.通过外啮合齿轮的结构和参数设计,绘制出纯水外啮合齿轮泵流道的三维结构图模型,利用FLUENT软件对纯水外啮合齿轮泵里的流场进行了仿真,得到了泵的静压等值图、速度分布图和湍动能云图,得出了各参数对泵性能的影响状况,其结轮与理论分析基本一致。

 
  3.输入传动平稳高压齿轮泵采用了轴向间隙自动补偿和径向力平衡装置:在齿轮断面与泵体之间设浮动元件,将压力引至元件的外侧(靠排出侧,耐油橡胶限定区域内),使其液压力稍大于内侧向外的液压力(使浮动元件贴靠齿轮),轴向间隙始K很小。 
 
  输入传动平稳高压齿轮泵安装简单,在符合改装车行业轻质化展方向的基础上整体结构的重量减轻20公斤,同时省去了传动轴和泵架结构,有力的提高了工作效率,拉抗强力也提高了一倍之多,用户满意度比较高,此款齿轮泵是自卸车动力单元的发展方向。 
 
  4.泵体材质选用HT300,齿轮材质选用20CrMnTi,侧板采用高耐磨铝合金。这些材质具有良好的性能,能够很好的保证齿轮泵的强度和疲劳性,更有效的保证齿轮的使用性能和使用寿命。

 设计建立了一套纯水外啮合齿轮泵试验系统,进行了材料耐磨性实验,得到了相关结论。采用CBK高压齿轮泵进行了基于Si02—X纳米陶瓷溶液的传动实验,绘制了压力、流量等曲线,得出了泵的容积效率等参数。

【参考文献】


[1] 乐慧娟高压齿轮泵轮齿强度的计算[J]. 机电工程,1989,(5):9-11.
[2] 曹启汉液压传动的齿轮泵[J]. 机床与工具,1954,(1):44.
[3] 汪卡亚高压小流量齿轮泵特殊失效形式分析及再生利用[J]. 杭州机械,1994,(4):19-20.
[4] 杨利红,高红英齿轮泵传动的优化设计[J]. 液压气动与密封,2016,(9):53-54.doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2016.09.017.
[5] 殷永法国产中高压齿轮泵简介[J]. 工程机械,1988,(11):36-42,54.

此文关键字:齿轮,泵,传动,平稳,的,工艺,方案,及,产品,

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