[发明专利]一种具有偏置齿轮副的外啮合齿轮泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种外啮合齿轮泵，特别是涉及一种具有偏置齿轮副的外啮合齿轮泵。 

背景技术：

外啮合齿轮泵是一种泵送工作油液的动力工具，因具有价格、可靠性、寿命和自吸能力等方面优势，应用相当广泛。 

外啮合齿轮泵内主要存在四对摩擦副，其中，泵体内表面的摩擦副和主、从动齿轮的端面摩擦副的失效概率最高，且这两个摩擦副内的间隙值决定了该泵运转时的内部泄漏量。 

泵齿顶与泵壳之间的径向距离，又称齿顶间隙。在此间隙里，液体一方面在两齿槽间压力差的作用下，产生自压油的高压侧向吸油的低压侧的泄漏，另一方面由齿顶圆的圆周速度引起的粘性摩擦，少部分液体又从低压侧被带向高压侧。齿顶间隙较大会使泄漏损失增加，容积效率下降；间隙过小则使摩擦损失增大，机械效率下降。通过着眼于机械效率、容积效率与间隙的关系，可推导出理论上的最佳齿顶间隙，但由于没有考虑轴的偏置、泵体变形等方面因素，实际操作性较差。实际上，为了避免齿顶刮壳现象的经常发生，齿顶的安装间隙一般在0.1mm～0.15mm，不宜过小，由此安装间隙所引起的容积效率下降，颇为明显。 

当泵在运行时，由于吸、压两侧压力差所引起的侧向推力，齿轮轴和轴承的同心度不够，以及泵体受力变形等因素，将使各齿顶的径向间隙并不相等，且在靠近吸油口处形成最小值，压油口处形成最大值，遏制了泵 体内表面摩擦副的动润滑效应。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有偏置齿轮副的外啮合齿轮泵，该齿轮泵能使齿顶间隙内的动润滑效应得到充分发挥，润滑性能得到改善，容积效率得到提高。 

本发明提供的具有偏置齿轮副的外啮合齿轮泵，包括主动齿轮、从动齿轮、泵体、轴、轴承、前端盖和后端盖，主动齿轮和从动齿轮相啮合构成齿轮副，所述齿轮副的中心连线从与泵体的中心线重合的位置向排油腔一侧偏移一微小距离，以形成最大齿顶间隙在吸油侧和最小齿顶间隙在排油侧的齿顶收敛油楔结构，所述偏移距离即偏置距由齿顶泄漏流量的最小条件公式计算。 

现有的外啮合齿轮泵的齿轮副所在坐标系x_co_cy_c的中心o_c与壳体所在坐标系x_ko_ky_k的中心o_k重合，如图1所示（注：假设泵的压油侧的出口压力p₂与吸油侧的入口压力p₁，在其内的任一位置上是连续分布的），泵运行前吸油口处的油膜间隙h₁与压油口处的油膜间隙h₂与初始设定的间隙h₀相等，如图1中a所示，当泵运行后，由于受压油侧的泵体变形等因素的影响，使得吸油口处的间隙h₁与压油口处的间隙h₂不再相等，如图1中b所示。此时，h₂＞h₁，未能在泵体内表面的摩擦副内形成有效的来源于收敛间隙的油楔，不满足产生动润滑效应的必备条件。 

如在泵设计时，预先将齿轮副中心o_c在泵壳中心o_k的基础上，沿着x_k轴向压油侧偏移一段微小距离e，使得靠近吸油口处的间隙h₁，由原本的最小值变成最大值，压油口处的间隙h₂，由原本的最大值变成最小值，如图2所示。此时，h₁＞h₂，在泵体内表面的摩擦副内形成了有效的来源于收敛间隙的油楔，满足产生动润滑效应的必备条件，泵体内表面的摩擦副内的动润滑效应可得到有效发挥。 

综上，本发明由于采用将齿轮副的中心连线从原有位置向压油侧平行偏置一微小距离，从而可形成最大齿顶间隙在吸油侧和最小齿顶间隙在排油侧的齿顶收敛油楔结构，该收敛油楔能使齿顶间隙内的动润滑效应得到充分发挥，从而使外啮合齿轮泵的润滑性能得到改善，容积效率得到提高。尤其适用于高速轻载的工况条件。 

附图说明

图1为齿轮副无偏置的外啮合齿轮泵运行前后的齿顶间隙分布示意图。 

图2为齿轮副偏置后的外啮合齿轮泵运行后的齿顶间隙分布示意图。 

图3为无限长斜面滑块示意图。 

图4为无偏置运行前后及有偏置运行后的齿顶泄漏流量示意图。 

图5为齿轮副偏置后的外啮合齿轮泵的泄漏流量随转速和出口压力的变化示意图。 

图中：1—主动齿轮   2—从动齿轮   3—泵体