一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵制造技术

一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵，其特征在于：包括通过径向推力轴承安装在泵体内的一个主动齿轮和三个相错120°均匀分布的从动齿轮，以固接方式设置在泵体外的功能油壳；所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合齿轮副吸油腔和排油腔的有效分离，完成吸排油运动，且主动齿轮和从动齿轮均采用轴向重合度εβ≥1.5的大螺旋角设计。该齿轮泵的特点在于流量大、结构紧凑，三个大螺旋角齿轮副瞬时排油量的叠加使得该泵的流量脉动极低。

【技术实现步骤摘要】
一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮栗
本技术涉及一种液压、润滑系统中的齿轮泵，具体说是涉及一种结构紧凑型 大流量低脉动齿轮泵。
技术介绍
液压和润滑系统是机械装置的重要组成部分，而在油路系统的动力源应用中又以 齿轮泵(所采用的齿形也多为渐开线）为主，其性能的高低对整个系统的可靠运行起着重要 的作用。特别近年随着我国高端制造业的快速发展，对齿轮泵的工作性能也提出了更高的 要求。而常用的普通齿轮泵(渐开线齿形）则在理论上就存在着结构不够紧凑、流量脉动大 的先天劣势，经过多年的发展，进一步改进的空间也已十分有限；对于目前少量采用多对齿 轮副周向分布的齿轮泵(渐开线齿形)，则由于结构设计上过于复杂，也一直没有得到很好 的推广。因此，前几年曾有部分技术人员把研究方向转向了非渐开线齿形齿轮泵的开发，使 得摆线齿轮泵、圆弧齿轮泵等各种技术得到了很快地发展。但在应用中，也均出现了一定的 问题。相比之下，渐开线齿轮泵在轮齿加工、成本控制、应用推广等方面仍占有较大的优势。 因此，进一步开发出更高品质的渐开线齿轮泵也是技术探寻过程中的一次重新回归。
技术实现思路
本技术专利的目的正是为了满足市场需求，在上述技术发展趋势引领下针对 渐开线齿轮泵进行的一种全新优化设计的齿轮泵，该齿轮泵通过星形结构的布局和大螺旋 角渐开线齿轮的应用，不但极大地缩小了产品尺寸，也大幅降低了流量脉动，所开发出的齿 轮泵特别适用于对结构紧凑性和流体输送品质要求较高的精密机械液压系统中。本实用新 型的齿轮泵具有同等体积下排量大、同等排量下脉动小的特点，可广泛应用于各种液压、润 滑系统中，尤其适用于对结构紧凑性和输送品质要求较高的精密机械液压系统中。 本技术的目的是通过以下技术措施来实现的： 本技术的结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵包括通过径向推力轴承安装在泵 体内的一个主动齿轮和三个相错120°均匀分布的从动齿轮，以固接方式设置在泵体外的 功能油壳；所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合齿轮副吸油腔和排油腔的有效 分离。 本技术中所述功能油壳一端固定安装有后端盖、另一端安装有连接法兰；所 述的主动齿轮和从动齿轮在齿宽方向均采用轴向重合度ε 0 > 1.5的大螺旋角设计，渐开 线齿轮副的轴向重合度大于1. 5,形成多齿对在齿宽方向的同时哨合，在齿廓方向则米用长 齿高设计，齿顶高在1. 〇Mn?1. 2Mn之间取值。 本技术中位于后端盖与径向推力轴承之间作为高压油腔的空间与排油腔相 通，高压油推动径向推力轴承的轴向移动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少由 于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过大；所述功能油壳和泵体均采用筒形分体式结构的抽 拉式组合设计，不但能实现吸油腔和排油腔的有效分离，还可最大限度地降低制造、装配和 维修的难度。 工作过程中，位于中心位置的主动齿轮与三个相错120°均匀分布的从动齿轮同 时啮合完成吸排油工作，三个啮合副的组合相当于三个小型齿轮泵的叠加，因此排量较大， 同时三个从动齿轮围绕主动齿轮的星形分布也可较同样排量的单啮合副齿轮泵采用更为 紧凑的结构设计；在流量品质的提高上，星形布局的结构设计也可适当减小齿轮模数，从而 降低单个啮合副所产生的瞬时流量脉动，三个啮合副的错位设计可使经过叠加后的齿轮泵 瞬时流量脉动更小；最为特别的是，本技术齿轮泵中的主动齿轮与从动齿轮均采用长 齿高和大螺旋角设计，在避免产生干涉前提下的长齿高设计可显著增加齿廓扫略面积，从 而增大齿轮泵的排量，大螺旋角设计可使多齿对在齿宽方向同时产生啮合，多齿对啮合产 生的瞬时流量叠加也是进一步降低齿轮泵流量脉动的主要技术手段；在结构设计上，后端 盖与径向推力轴承之间的容积通过油孔与排油腔相通，高压油推动径向推力轴承的轴向移 动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少由于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过 大。同时，吸排油腔分离功能的实现则采用筒形组合的分体式结构设计，通过功能油壳与泵 体的抽拉和后端盖与连接盘的拆卸，可快速实现齿轮泵相关部件的维修。 本技术的有益效果如下： 由于本技术的齿轮泵采用了星形结构布局和大螺旋角齿轮设计，具有流量 大、脉动小、结构紧凑等特点；通过功能油壳与泵体筒形组合的分体式结构设计，不但实现 了吸油腔和排油腔的有效分离，还大大降低了装配和维修的难度。鉴于以上优点，本实用新 型的齿轮泵可广泛应用于各种液压、润滑系统中，尤其适用于对结构紧凑性和流体输送品 质要求较高的精密机械液压系统中。 【附图说明】 图1是本技术的结构示意图(立体图）。 图2是本技术的断面结构示意图(立体图）。 图1、图2中序号：1是后端盖、2是0型密封圈、3是泵体、4是轴承后端盖间与轴 承间的高压油腔、5是径向推力轴承、6是功能油壳、7是吸油腔、8是排油腔、9是圆锥销、10 是唇形密封圈、11是连接法兰、12主动齿轮、13是从动齿轮、14吸油口、15排油口、16是排 油腔通往后端盖与轴承之间容积的油孔。 图3是直齿齿轮泵和大螺旋角斜齿齿轮泵吸油腔和排油腔的分离线对比图。 图3中序号：17是普通直齿齿轮泵吸油腔和排油腔的分离线、18是大螺旋角斜齿 齿轮泵多对齿在轴向同时啮合形成的吸油腔和排油腔分离线。 图4是参数基本相同的单对直齿齿轮泵和单对大螺旋角斜齿齿轮泵的瞬时流量 脉动对比图。 图4中序号：19是直齿齿轮泵瞬时流量脉动的变化曲线、20是大螺旋角斜齿齿轮 泵瞬时流量脉动的变化曲线。 图5是三对大螺旋角斜齿齿轮副瞬时流量脉动叠加的示意图。 图5中序号：20-1、20-2、20-3是三对相错一定相位的大螺旋角斜齿齿副瞬时流量 脉动变化曲线，21是三对大螺旋角斜齿齿轮副瞬时流量脉动叠加后泵的总瞬时流量脉动变 化曲线。 图6是长齿高端面齿形与标准齿形的对比图。 图6中序号：22是长齿高端面齿形、23是标准齿形。 图7是直齿轮、普通斜齿轮、大螺旋角斜齿轮的对比图。 图7中序号：24是直齿轮、25是普通斜齿轮、26是大螺旋角斜齿轮。 【具体实施方式】 本技术以下将结合实施例（附图）做进一步的描述： 如图1和图2所以，本技术的结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵包括通过径向 推力轴承5安装在泵体3内的一个主动齿轮12和三个相错120°均匀分布的从动齿轮13， 以固接方式设置在泵体外的功能油壳6 ;所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合 齿轮副吸油腔7和排油腔8的有效分离；所述功能油壳6 -端固定安装有后端盖1、另一端 安装有连接法兰11 ;所述的主动齿轮和从动齿轮在齿宽方向均采用轴向重合度ε e > 1. 5 的大螺旋角设计，渐开线齿轮副的轴向重合度大于1.5,形成多齿对在齿宽方向的同时啮 合，在齿廓方向则采用长齿高设计，齿顶高在1. 〇Mn?1. 2Mn之间取值。 本技术中位于后端盖1与径向推力轴承5之间作为高压油腔的空间与排油腔 相通，高压油推动径向推力轴承的轴向移动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少 由于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过大；所述功能油壳和泵体均采用筒形分体式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵，其特征在于：包括通过径向推力轴承安装在泵体内的一个主动齿轮和三个相错120°均匀分布的从动齿轮，以固接方式设置在泵体外的功能油壳；所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合齿轮副吸油腔和排油腔的有效分离；所述的泵体的外圆面与功能油壳的内圆面尺寸从左端到右端成阶段式递减，泵体穿装于功能油壳内，同时与功能油壳和O型密封圈共同实现吸油腔和排油腔的有效分离，功能油壳两端安装有后端盖和连接盘，最终泵体、功能油壳与连接盘通过圆锥销连接为一体，实现了复杂腔体的筒形分体式的组合结构设计；所述的主动齿轮和从动齿轮在齿宽方向均采用轴向重合度εβ≥1.5的大螺旋角设计，渐开线齿轮副的轴向重合度大于1.5，形成多齿对在齿宽方向的同时啮合，在齿廓方向则采用长齿高设计，齿顶高在1.0Mn～1.2Mn之间取值；位于后端盖与径向推力轴承之间作为高压油腔的空间与排油腔相通，高压油推动径向推力轴承的轴向移动，能够实现齿轮端面侧隙的自动调整，从而减少由于装配间隙和端面磨损造成的泄漏过大。

【技术特征摘要】
1. 一种结构紧凑型大流量低脉动齿轮泵，其特征在于：包括通过径向推力轴承安装在 泵体内的一个主动齿轮和三个相错120°均匀分布的从动齿轮，以固接方式设置在泵体外 的功能油壳；所述功能油壳与泵体共同实现三个从动齿轮啮合齿轮副吸油腔和排油腔的有 效分离；所述的泵体的外圆面与功能油壳的内圆面尺寸从左端到右端成阶段式递减，泵体 穿装于功能油壳内，同时与功能油壳和〇型密封圈共同实现吸油腔和排油腔的有效分离， 功能油壳两端安装有后端盖和连接盘，最终泵体、功能油壳与连接盘通过圆锥销连接为一 体，实现了复杂腔体的筒形分体式的组合结构设计；所述的主动齿轮和从动齿轮在齿宽方 向均采用轴向重合度ε e > 1. 5的大螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪强，刘忠明，张和平，孟令先，王征兵，颜世铛，
申请(专利权)人：郑州机械研究所，
类型：新型
国别省市：河南;41