齒輪泵實用化的關鍵問題
齒輪泵采用一對共扼的齒輪作為轉子,當泵內腔半徑 時,齒輪泵相對普通圓齒輪泵的排量,可以增大4倍以上,因此是一種大排量輕質量的泵。但齒輪泵在排量增大的同時流量脈動也隨之增大,導致其振動和噪聲大幅提高,無法正常應用,因此地平抑流量脈動成為制約齒輪泵實用化的關鍵問題。
采用3個齒輪轉子串聯的結構,通過兩個排油腔流量互補,使總輸出流量脈動減小;另外,他還提出將兩個卵形齒輪泵并聯的方案,其本質也是通過流量互補實現平抑效果,這兩種方法在降低脈動的同時還可增大排量圖,對齒輪泵的性能提升具有積極的意義,但引入新轉子后,泵結構變得復雜,制造難度加大,整體質量也隨之上升。林超等人因提出了高階錐齒輪泵,通過對比發現該泵相對于圓柱齒輪泵和非圓柱齒輪泵的排量 大,但并沒有對其流量脈動進行平抑。除此之外,眾多學者針對普通圓齒輪泵,提出通過改變齒數、壓力角、齒高等幾何參數或采用弧齒口、斜齒圈及非對稱齒網等齒形的方法來減小齒輪泵的流量脈動,但齒輪泵的脈動主要來源于轉子的節曲線形狀,這些方法的效果將有限。因此本文作者根據齒輪泵的流量特性,提出在不改變泵體結構的基礎上,通過增加非圓齒輪變速機構實現流量脈動平抑的方案, 終實現 加平穩的流量輸出。
通過非圓齒輪驅動齒輪泵進行流量脈動平抑,相對多齒輪泵或并聯齒輪泵,具有結構簡單、工作、流量 加平穩的優點;基于齒輪的脈動平抑機構中,平抑用齒輪的階數與泵中齒輪轉子的階數相同,平抑后流量脈動頻率增加一倍,階數對流量脈動幅值無影響;對于偏心率確定的齒輪泵,可選擇偏心率是其一半的齒輪副進行脈動平抑,平抑后流量不均系數隨齒輪轉子偏心率的增大而增大。