噪聲問題一直是制約齒輪泵進一步拓展市場的一大障礙。內嚙合齒輪泵在解決噪聲問題上比外嚙合齒輪泵要優越得多。本文以單齒差內嚙合齒輪泵為研究對象,分析內外齒輪的型線、軸承間隙、軸支撐等因素對噪聲的影響,取得了很好的降噪效果。

1、前言

　　齒輪泵的噪聲主要由兩部分組成,一部分是齒輪嚙合過程中所產生的機械噪聲,另一部分是困油沖擊所產生的液壓噪聲。前者與齒輪的加工和安裝精度有關,后者則主要取決于泵的卸荷是否徹底。對于外嚙合齒輪泵,要實現完全卸荷是很困難的,因此進一步降低泵的噪聲受到一定的限制^[1]  。

　　內嚙合齒輪泵,如圖1所示,結構簡單,加工方便,體積小,重量輕,且有自吸能力強、對油液污染不敏感等特性,因而應用較為廣泛^[2] 。但齒輪泵有其自身的缺點,要維持齒輪泵在中低壓定量系統、潤滑系統的霸主地位,就必須要在徑向液壓力不平衡,軸承壽命短,流量偏小,噪聲高等方面做出改進。

圖1　齒輪泵示意

　　單齒差內嚙合齒輪泵外轉子齒形為圓弧,內轉子齒形是圓弧包絡線,如圖2所示。這種新型轉子泵在接觸齒數和接觸狀態方面與普通轉子泵有本質區別。普通轉子泵特點是內外轉子各齒時刻保持接觸。但從轉子泵的泵油原理上講,除了必要的為了驅動的齒間接觸外,其他的齒間接觸都是多余的^[3] 。新型轉子泵的內轉子形線就是外轉子的運動軌跡,內外轉子在保證連續傳動的基礎上,使得其嚙合特性得到極大改善。使用這種齒輪的齒輪泵具有結構緊湊,體積小,運轉平穩,噪音低等優點。與普通齒輪泵相比,這種泵減少了磨損,它可以采用較普通齒輪泵更高的工作轉速、并獲得更大的流量和更長的使用壽命。圓弧擺線內嚙合齒輪泵是齒輪泵的一個重要發展方向,具有很高的研究價值。

4、結論

　　降低單齒內嚙合齒輪泵噪聲的途徑有:

　　(1)對內外齒形的型線進行優化;

　　(2)軸與滑動軸承之間的配合采用小間隙配合,或在允許的情況下以滾動軸承代替滑動軸承;

　　(3)加強軸的剛度,降低軸的跳動度,在軸端加支撐,盡量避免懸臂軸的產生。

參考文獻

　　[1] 　王兆菊. 內嚙合齒輪泵研究熱點及趨勢[J]. 農業機械, 2008 (10) : 76277.
　　[2] 　徐學忠. 多齒差擺線齒輪泵基本參數的優化設計[J]. 機床與液壓, 2005 (3) : 88290.
　　[3] 　宋如鋼,張寶歡,楊延相. 新型擺線轉子泵嚙合特性的研究[J]. 粉末冶金技術, 2007, 25 (2) : 992103.
　　[4] 　李宏偉,高紹站. 內嚙合齒輪泵齒輪軸的受力分析[J]. 液壓與氣動, 2007 (5) : 70272.
　　[5] 　許賢良,趙連春,王傳禮. 復合齒輪泵[M]. 北京:機械工業出版社, 2008.
　　[6] 　成大先. 機械設計手冊第一卷[M]. 北京:化學工業出版社, 2007.