高压齿轮泵输入传动平稳的研究

娄群+贺东明+赵健+白洪生

摘 要：一种输入传动平稳的高压齿轮泵，提高整机寿命，增加安全可靠性。

关键词：平稳；高压；齿轮泵

一、项目背景

齿轮泵是整个液压系统的动力源，也就是整个系统的心脏，所以在这个液压系统盛行的大趋势里，齿轮泵的研究开发就变得越来越重要。

齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个相同模数相同齿数齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。

随着技术的不断进步，齿轮泵产品必将发展，增加寿命，节省成本，一直都是重中之重。

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。

二、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。

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。

三、工艺方案

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。

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。

四、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.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），轴向间隙始終很小。

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。

3.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。

参考文献：

[1]杨叔子等.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001.08.

[2]成大先等.机械设计手册第二卷.化学工业出版社1998.

[3]王文斌等.机械设计手册第四卷.机械工业出版社2004.