一、齿轮泵概述，

齿轮泵是液压系统中广泛使用的一种液压泵。一般做成定量泵。齿轮泵按结构不同分为外齿轮泵和内齿轮泵，其中外齿轮泵应用最为广泛。 .

一对相互啮合的齿轮的齿顶筒和两侧端面紧靠泵壳内壁，各齿槽与齿槽之间围成一系列密封工作腔K。外壳内壁。由啮合的轮齿隔开的D腔和G腔是分别与泵的吸入口和排出口相通的吸入腔和排出腔。如图所示（外部网格）。

当齿轮按图示方向转动时，由于啮合的轮齿逐渐脱离啮合状态，吸入腔D的容积逐渐增大，压力减小。在吸入池的液面压力与腔D内低压的压差作用下，液体从吸入池通过吸入管和泵的吸入口进入吸入腔D。然后进入封闭的工作空间K，并通过齿轮的转动被带到排放室G。由于两个齿轮的齿从上侧逐渐进入啮合状态，一个齿轮的齿逐渐占据另一个齿轮的齿槽空间，使位于上侧的排气室容积逐渐减小，腔室中的液体压力增加，因此泵从泵中排出。排出口从泵中排出。齿轮连续旋转，上述吸排过程连续进行。

齿轮泵最基本的形式是两个大小相同的齿轮相互啮合，在一个紧密配合的外壳内旋转。外壳内部类似“8”字形，里面装有两个齿轮。齿轮外径及两侧与外壳紧密贴合。来自挤出机的物料在吸入口进入两齿轮中间，充满空间，随着齿的转动沿机壳运动，最后在两齿啮合时排出。

二、齿轮泵的工作原理

齿轮泵的工作原理如图所示。它是一个分离的三片式结构。三件是指泵盖4、8和泵体7。泵体7有一对齿数相同的齿，宽度与泵体接近。齿轮6相互啮合。一对齿轮、两个端盖与泵体形成密封腔，密封腔由齿顶和齿轮的啮合线分成两部分，即吸油腔和油压腔。两个齿轮分别固定在带键的滚针轴承支撑的主动轴12和从动轴15上，由电机带动主动轴转动。

齿轮泵的结构如图所示。当泵的主动齿轮按图中箭头方向转动时，齿轮泵右侧的齿轮（吸油室）脱离啮合，齿轮的轮齿退出齿间，增大密封体积。在外界大气压的作用下，油箱内的油通过吸油管路和吸油腔进入齿间。随着齿轮的转动，吸入齿间的油被带到另一侧并进入油压室。此时轮齿啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间的油被挤出，形成齿轮泵的油压过程。齿轮啮合时，齿面接触线将吸油室和油压室隔开，起到配油的作用。

当齿轮泵的驱动齿轮由电机连续旋转时，齿轮齿从啮合侧脱离。随着密封量的增加，不断地从油箱中吸油，轮齿进入啮合侧。由于密封体积减小，油不断排出，这就是齿轮泵的工作原理。

泵的前后盖和泵体由两个定位销17定位，用6个螺钉固定，如图3-3所示。为保证齿轮转动灵活，同时保证泄漏量最小，齿轮端面与泵盖之间应有适当的间隙（轴向间隙）。小流量泵轴向游隙0.025~0.04mm，大流量泵0.04~0.06mm。

齿尖与泵内表面之间的间隙（径向间隙），由于密封带较长，齿尖线速度形成的剪切流与漏油方向相反，所以对泄漏的影响很小，这里要考虑的问题是：当齿轮受到不平衡的径向力时，应避免齿尖与泵内壁接触，这样径向游隙可以稍大，一般取0.13~0.16mm。

三、齿轮泵的分类及结构特点

1.按齿轮啮合形式可分为：外啮合和内啮合

2.按齿形可分为：渐开线齿形和摆线齿形

3.按齿面可分为：直齿轮式、斜齿轮式、人字齿轮式、圆弧齿面齿轮式

4.按啮合齿数分：二齿和多齿

5.按齿轮级数可分为：单级齿轮泵和多级齿轮泵

齿轮泵具有结构简单、加工方便、体积小、重量轻、自吸能力强、对油污不敏感等优点，因此得到广泛应用。我国齿轮泵行业有两大竞争优势：一方面具有低成本的竞争优势；提供了重要支持。我国不断增长的市场空间是国内齿轮泵行业保持优势的前提。

但径向力不平衡、流量脉动大、噪音大、轴承寿命短、零件互换性差、磨损后难以修复、排量不可调等缺点限制了齿轮泵的使用范围。不能作为变量泵使用。

具有以下特点

1、良好的自吸性能。

2、吸入和排出方向完全取决于泵轴的旋转方向。

3、泵的流量不大连续，但有脉动，噪音大；脉动率为11%~27%，其不均匀度与轮齿的数量和形状有关。斜齿轮与正齿轮的比率不同。均匀度小，人字齿轮的不均匀度比斜齿轮小。齿数越少，脉动率越大。

4、理论流量由工作部件的尺寸和转速决定，与排放压力无关；排放压力与负载压力有关。

5、结构简单，价格低廉，易损件少（无需吸、排阀），耐冲击，运行可靠，可直接连接电机（无需减速机）。

6、摩擦面多，不宜排放含有固体颗粒的液体，应排放油类。

四、齿轮泵的适用场合及类别

齿轮泵适用于输送介质温度≤170℃、粘度不大于100mm?/s的重油、燃油、机械油及其他润滑及其他性能相近的油性介质。这种泵一般用于石油、化工、机械工程等场合。

齿轮泵分为外啮合和内啮合两种。前者结构简单，价格便宜，应用广泛；后者制造复杂，使用较少，但因其体积小、重量轻、流量均匀、效率高、寿命长，适用于一些体积紧凑、重量重的要求。在轻型机器（如飞机）上。为提高泵的流量均匀性和运行稳定性齿轮油泵的工作原理，可采用斜齿轮或人字齿轮，其结构可制成单级泵、双级泵或双级泵。

与叶片泵和柱塞泵相比，齿轮泵效率较低，吸油高度一般不超过500mm。由于其效率低、压力低、流量小，多用于速度适中、力小的简单液压系统中，有时也用作辅助液压泵。可用于一般工程机械、矿山机械、农业机械和机床。

五、齿轮泵选型原则及选型基本条件

根据齿轮泵选型的选型原则和基本条件，具体操作如下：

1、根据设备的布置、地形条件、水位条件、作业条件，确定选择卧式、立式等类型（管道式、潜水式、浸没式、无阻塞式、自启动，齿轮类型等）齿轮泵。

2、根据液体介质的性质，确定清水齿轮泵、热水齿轮泵或油齿轮泵、化工齿轮泵或耐腐蚀齿轮泵或杂质齿轮泵，或使用无阻塞齿轮泵。

安装在爆炸区域的齿轮泵应根据爆炸区域的等级使用相应的防爆电机。

3、根据流量，决定选择单吸齿轮泵还是双吸齿轮泵； )，多级齿轮泵的效率低于单级齿轮泵。

4、确定齿轮泵的具体型号，确定选择哪个系列的齿轮泵，则可以使用最大流量。最大流量），取放大5%-10%余量后封头两种性能的主要参数，在型谱或系列特性曲线上确定具体??型号。操作如下：

利用齿轮泵的特性曲线，在横坐标上找到所需的流量值，在纵坐标上找到所需的扬程值，并从这两个值上画一条垂直或水平线，交点两条线正好落在特性曲线上，齿轮泵就是要选择的齿轮泵，但这种理想情况一般很少见，通常会遇到以下两种情况：

第一种：交点在特性曲线上方，表示流量符合要求，但升力不够。这时候如果升力差不多，或者相差5%左右，还是可以用的。大型齿轮泵。或者尽量减少管道阻力的损失。

第二种：交点在特性曲线下方，在齿轮泵特性曲线的扇形梯形范围内，先确定型号，再根据扬程差确定叶轮直径.

如果头差很小，就不会剪掉。若扬程差较大，按要求的Q和H，按切割公式，切割叶轮直径。小型齿轮泵。在选择齿轮泵时，有时需要考虑生产工艺要求，选择不同形状的Q-H特性曲线。

5、齿轮泵型号确定后，对于水齿轮泵或物理化学介质类似于水的齿轮泵，需要到相关产品目录或样品中，进行根据模型的性能表或性能曲线进行操作。修正看正常工作点是否落在齿轮泵的优先工作区域内。

6、对于粘度大于20mm?/s（或密度大于/m3）的液体齿轮泵，务必将水实验齿轮泵特性曲线换算成粘度（或下密度）。）性能曲线，特别是仔细计算或比较吸入性能和输入功率。

7、确定齿轮泵的数量和备用率：正常运行一般只使用一台齿轮泵，因为一台大齿轮泵相当于两台小齿轮泵并联工作，（参考头，大齿轮泵的效率比小齿轮泵高，所以从节能的角度来看，最好选择一个大齿轮泵而不是两个小齿轮泵，但在以下情况下，两个齿轮泵可以考虑并行合作：

流量太大，齿轮泵无法达到此流量。

对于需要50%待机率的大型齿轮泵，可以换两个较小的齿轮泵工作齿轮油泵的工作原理，两个备用（一共三个）。

对于一些大型齿轮泵，可选择70%流量要求的齿轮泵并联运行，无需备用齿轮泵。一台齿轮泵大修时，另一台齿轮泵仍承担70%的生产。

对于需要24小时连续运行的齿轮泵，应备用三台齿轮泵，一台运行，一台备用，一台维护。

8、一般情况下，客户可以提交自己的《齿轮泵选型基本条件》，泵厂家会选择型号或推荐更好的齿轮泵产品。如果设计院在设计设备时已经确定了齿轮泵的型号，请按照设计院的要求进行配置。

在选择齿轮泵时，应综合考虑工作压力、流量、转速、定量或可变、可变模式、容积效率、总效率、寿命和原动机类型、噪音、压力脉动率、自吸能力等。应考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性、可维护性等：其中一些因素已写入产品样品或技术资料中，应仔细研究。如果有不确定性，最好咨询正规的齿轮泵生产。厂家相关齿轮泵选型手册内容。

六、齿轮泵的集油与径向力

齿轮泵啮合过程中，同时啮合的齿轮副数应多于一对，即重叠系数ε应大于1（ε=1.< @4) 正常工作 把它留在齿间 油被困在由两对齿轮齿同时啮合形成的封闭空间中，这个空间的体积会随着齿轮的转动而变化。是齿轮泵的卡油现象

如果在整个啮合过程中一定时间段内啮合的齿轮副数小于1副，即ε<1时，油泵的供油量很不均匀，有时油是通过压力输送的，有时不是。瞬时流量差可达30%，齿轮泵无法正常工作。 ε=1的情况也不能保证齿轮泵的正常运行。

困油的危害：轴承负荷增加，功率损耗增加，油温升高，引起噪音和振动，影响油泵的工作性能、稳定性和寿命。

说明：封闭空间的体积是动态变化的，由大变小，再由小变大。变小时：油液不可压缩，油液被挤压，压力升高，从零件结合面的缝隙中被强行挤出（这个压力远高于油泵的工作压力，甚至高达几百个大气压），因此齿轮和轴承会承受很高的径向压力和附加载荷。当它变大时，产生部分真空，析出空气，发生汽化，引起空化。

解决方案（消除和缓解的基础是泄压）：

①为了矫正齿形，尽量减少封闭空间的体积变化，这种方法使用较少。

②泄压孔法从齿顶到从动齿轮根部钻径向通孔，在从动齿轮轴上铣出两条凹槽（复杂加工）。

③泄压槽（卸荷槽）法 在泵的两个侧盖内侧，沿齿轮节圆的公切线方向，开四个矩形槽（分别在进、排油方向）侧盖）一个）。凹槽之间的距离必须大于轮齿的厚度，以避免吸入室和排出室之间直接连通。

泄压槽法分为

对称泄压槽法：泵可以反转，可以大大减少困油现象，但并不完美；

非对称泄压槽法：即向吸入侧移动适当距离，这种方法可以回收部分高压液体，噪音明显降低，但不允许泵反转。

最广泛使用的减少滞油的方法是泄压槽法

径向力的原因

①作用于齿轮外圆的压力分布不同。油液从油压室到吸油室的压力分布呈阶段性递减，存在压差的存在产生径向力；

②齿尖与泵内表面有径向间隙；油的不均匀力的合力作用在泵轴上，轴承受到单向压力产生的径向力。

油泵工作压力越高，径向力越大。驱动齿轮上的径向力的合力F1较小。从动齿轮上的径向力的合力F2较大，F2>F1。因为齿轮的啮合点是不断变化的，所以力的大小和方向是周期性变化的。

径向力的危害

振动和噪音会导致轴承早期损坏，影响使用寿命。

减小径向力的措施：

1、减小压力端口尺寸。将作用在齿轮上的油压室面积减小到1~2档范围内。

2、打开液压平衡油箱。在吸油口与油压口过渡区的端盖或轴承上开有两条液压平衡槽，使油压口和吸油口与靠近吸油口的平衡槽相通，分别设置油压口，使径向力有一定的平衡。

3、扩大高压区。将油压室扩大到靠近吸油室的一侧，只保持最后一两个齿尖与外壳之间的间隙小，并扩大其他部分齿尖之间的间隙。大头隙区域的压力等于出口压力，对称区域的径向力最终得到平衡，减小了作用在轴承上的径向力。

七、齿轮泵流量和容积效率的影响因素

齿轮泵流量公式：

Qt= KπD 2m B n×10-6= 2πK D m B n × 10-6 L/min

D——分度圆直径，mm； D=mz，mm，z——齿数m——模数m=D/z，mm； b——齿宽，mm； n——转速，r/min； K——修正系数，一般1.05～1.15.

中低压齿轮泵流量：[取K≈1.06 2πK= 6.66]

Qt= 6.66 Z m2 B n×10-6 L/min

高压齿轮泵流量：[取2πK=7]

Qt= 7 Z m2 B n×10-6 L/min

Qt 的计算：对于标准齿轮 m=De / ( Z + 2）De - 齿尖圆直径

对于排量齿轮 m=De/( Z + 3）

容积效率的影响因素

容积率的影响

1.密封游隙有径向游隙（齿顶游隙）、轴向游隙（端面游隙）和齿侧游隙。齿轮泵的轴向间隙（端部间隙）泄漏量最大，占总泄漏量的70～80%。

2.吸气压力：吸气压力降低，气体演化，ηv降低

3.排放压力：排放压力增加，泄漏增加，ηv降低

4.温度和粘度：油温升高，粘度降低，气体析出，泄漏增加，ηv降低

5.速度泄漏与速度关系不大，但既不太高也不太低。如果转速太高，油的离心力会很大，油很难充满齿腔。齿根被抽真空汽化，影响吸力，产生振动和噪音，降低ηv（最高转速限制在3000r/min以下）；转速过低 ηv 降低（转速应在 200~300 r/min 以上）

八、齿轮泵自吸能力及使用要点

泵的自吸能力是指泵在额定转速下，从低于泵下端的开口油箱自行吸油的能力。吸油能力的大小常以吸油高度（或真空度）来表示。

泵自吸能力的本质是泵的吸油腔形成局部真空，油箱内的液压油在大气压的作用下流入吸油腔。因此，液压泵吸入腔内的真空度越大，吸入高度越高。但是，真空度的值受空化条件的限制。无论吸油高度、吸油口的流量或吸油管的水力损失如何。这些增加中的哪一个会影响液压泵的压降。当它低于当前温度下的油的空气分离压力时，就会发生气蚀和气蚀，这将显着增加振动和噪音，显着降低流量和效率，甚至可能损坏液压泵零件。因此液压泵的吸油高度不宜过高，一般泵允许的吸油高度不宜超过500mm。安装高度确定后，随着液压泵转速和流量的增加，会同时增加，同时也存在气蚀的危险。因此，在选择液压泵时，转速必须在规定的允许范围内，吸油管应选择较大，以限制吸油口的流量。并且尽量不要在吸油管上安装不必要的附件，以减少吸油管的液压损失。

此外，油品的粘度对吸油性也有一定的影响。粘度过高会影响泵的自吸能力。

用于自吸能力差的液压泵。一般应采取以下措施：

(1)将液压泵安装在油箱液位以下；

(2)采用密闭油箱，增加油箱液面压力（一般预压为0.5~2.5bar）；

(3)供油泵供油，一般供油压力为3~5bar。

不同型号油泵的自吸能力不同，所以自吸能力也是衡量液压泵的性能指标之一。

使用要点：

1、注意泵的转向和连接。通常，齿轮泵具有预定的转向。检修时应注意电机接线不能接错。反向旋转会导致吸入和排出方向相反。泵与电机应对齐良好，联轴器对中偏差应在0.1mm以内。由于泵轴在运行过程中会发生弯曲变形，最好采用柔性连接。

2、虽然齿轮泵具有自吸能力，但绝不允许干吸。启动前，摩擦件表面必须有油，否则短时间高速旋转也会造成严重的摩擦。

3、机械轴封是比较精密的零件，在拆装过程中必须防止密封元件损坏。

4、不宜在超过额定压力的情况下工作，否则会使原动机超载，轴承负荷增加，工作部件变形，磨损和泄漏增加，严重时甚至造成卡顿。

5、必须防止吸气口真空度大于允许真空度，否则无法正常吸气。

6、工作过程中应保持油温和粘度适宜。工作油温范围为-20～80℃。粘度太低会增加泄漏。它也容易产生气蚀；粘度过高还会降低容积效率，导致吸入异常。

7、工作时防止吸入空气 吸入空气不仅会减少流量，也是产生噪音的主要原因。

8、端部间隙对齿轮泵的自吸能力和容积效率影响很大。

9、应该有过滤器（高压齿轮泵对污染高度敏感）

九、齿轮泵的保养方法

如何保养齿轮泵使其寿命更长？齿轮油泵采用两个齿轮啮合旋转工作，介质要求不高。一般压力在6MPa以下，流量比较大。接下来，我们介绍5种延长齿轮泵使用寿命的方法。

1、加脂频繁，电动油桶泵高速运转，油脂容易挥发，所以轴承处的润滑必须保持清洁，注意更换。

2、注意电动油泵应存放在干燥、清洁、无腐蚀性气体的环境中。

3、齿轮油泵要经常检查保养，电动油桶泵要经常检查维修。电源线必须检查：内部接线、插头、开关是否完好，绝缘电阻是否正常，电刷尾座是否松动，换向器与电刷接触良好，电枢绕组级是否膨胀定子绕组是否有合适的断路器，轴承和转动部件是否损坏等。

4、注意齿轮油泵的绝缘电阻。如果电动泵长期不使用或在潮湿环境中使用，使用前必须用500伏兆欧表测量绕组的绝缘电阻。如果绕组与电机外壳之间的绝缘电阻小于7兆欧，必须对绕组进行干燥处理。

5、保留每个部分并替换相同的部分。拆卸检查齿轮油泵时，应保护好各个零件。应特别注意隔爆件的隔爆面，不能损坏隔爆件隔爆面，包括绝缘垫片。和外壳，如果损坏，必须更换新的和相同的零件。不得使用性能低于原材料或不符合原规格的零件的替代材料。组装时，所有部件都应安装在原位，不能省略。