影響齒輪泵性能指標和壽命的因素

　　外嚙合齒輪泵的泄漏、困油和徑向液壓力不平衡是影響齒輪泵性能指標和壽命的三大問題。各種不同齒輪泵的結構特點之所以不同，都因采用了不同結構措施來解決這三大問題所致。

　　1.泄漏。齒輪泵存在著三個可能產生泄漏的部位：齒輪端面和兩側端蓋之間間隙(軸向間隙)；齒輪頂圓和殼體內孔之間間隙(徑向間隙)以及兩個齒輪的齒面嚙合處間隙(嚙合間隙)。其中對泄漏影響最大的是軸向間隙，通過軸向間隙的泄漏量可占總泄漏量的75％～80％，因為這里泄漏途徑短。泄漏面積大。軸向間隙過大，泄漏量多，會使容積效率降低；但間隙過小，齒輪端面和端蓋之間的機械摩擦損失增加，會使泵的機械效率降低。因此，普通齒輪泵的容積效率比較低，輸出壓力也不容易提高。在高壓齒輪泵中，一般多使用軸向間隙補償裝置，以減小端面泄漏，提高容積效率。所以，設計和制造時必須嚴格控制泵的軸向間隙。

　　2.困油。齒輪泵要平穩工作，齒輪嚙合的重疊系數必須大于1，也就是說要求在一對輪齒即將脫開嚙合前，后面的一對輪齒就要開始嚙合。就在兩對輪齒同時嚙合的這一小段時間內，留在齒間的油液被圍困在兩對輪齒、殼體以及兩側端蓋所形成的一個密閉空腔中，當齒輪繼續旋轉時，這個空間的容積逐漸減小，直至封閉容積減至最小。由于油液的可壓縮性很小，當封閉容腔的容積減小時。被困的油液受擠壓，壓力急劇上升，油液從各縫隙中被強行擠出，造成油液發熱，并使機件(齒輪和軸承等)受到很大的額外的負載(徑向力)；當齒輪繼續旋轉，這個封閉容腔的容積又逐漸增大，直至最大位置，容腔容積增大時又會造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離。產生氣穴現象，加劇流量的不均勻性，并可能產生氣濁。這些都將使齒輪泵產生強烈的噪聲，這就是齒輪泵的困油現象。

　　3.徑向不平衡力。齒輪泵丁作時，作用在齒輪外圓上的壓力是不相等的，在壓油腔和吸油腔處齒輪外圓和齒廓表面承受著工作壓力和吸油腔壓力，在齒輪和殼體內孔的徑向間隙中。可以認為壓力從壓油腔壓力逐漸分級下降到吸油腔壓力，這些液體壓力綜合作用的結果，給齒輪一個徑向的作用力(即不平衡力)使齒輪和軸承受載。工作壓力越大，徑向不平衡力也越大。徑向不平衡力很大時能使軸彎曲，造成齒頂與殼體產生接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。為了減小徑向不平衡力的影響，有的泵上采取了縮小壓油口的辦法，使壓力油僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內，同時適當增大徑向間隙，使齒輪在壓力作用下，齒頂不能和殼體相接觸。當然，最有效的辦法是加大齒輪軸一直徑以減小彎曲形變。