外嚙合齒輪泵的結構特點

1．困油現象

為了使齒輪泵能連續平穩工作，必須使齒輪嚙合的重疊系數?>1，以保證工作的任～瞬間至少有一對輪齒在嚙合，于是總會出現兩對輪齒同時嚙合的情況，這時就在兩對嚙合的輪齒之間產生一個和吸、壓油腔均不相通的閉死容積，稱為困油區，使留在這兩對輪齒之間的油液困在這個封閉的容積內。隨著齒輪的轉動，困油區的容積大小發生變化，如圖3—5所示，當容積縮小時[由圖A(a)過渡到圖A(b)]，由于無法排油，困油區內的油液受到擠壓，壓力急劇升高；隨著齒輪的繼續轉動[由圖A(b)過渡到圖A(C)]，困油區容積又逐漸變大，由于無法補油，困油區形成局部真空。這種需要排油時無處可排，而需要被充油時，又無法補充的現象就叫做困油現象。

齒輪泵的困油現象有很大危害。由于油液的壓縮性很小，而且困油區又是一個密封容積，所以被困油液受到擠壓后，就從零件配合表面的縫隙中強行擠出，使齒輪和軸承受到很大的附加載荷，同時產生功率損失，還會使油溫升高。當困油區容積變大時，困油區形成局部真空，液壓油中的氣體被析出，以及油液氣化產生氣泡，進入液壓系統，引起振動和噪聲。此外，還使泵的流量減少，造成瞬時流量的波動性增加。

消除困油的方法，通常是在齒輪泵兩側蓋板上開卸荷槽[見圖A(d)所示]，當困油區容積變小時，使困油容積與通向排油腔的卸荷槽相通，將困油區中的油液排出；當困油容積變大時，則通過另一卸荷槽，使困油容積與吸油腔相通，實現補油。

2．泄漏

外嚙合齒輪高壓腔的壓力油通過三條途徑泄漏到低壓腔。

①軸向間隙泄漏。通過齒輪兩端面和側蓋板之間的這種端面間隙的泄漏量最大，其泄漏量占總泄漏量的70%～80%，壓力越高，泄漏就越嚴重，這是目前影響齒輪泵壓力提高的主要原因。

②徑向間隙泄漏。通過泵體內孔和齒頂圓間的徑向間隙泄漏，其泄漏量占總泄漏量的15%～20%。

③齒輪嚙合線處的間隙泄漏。這種泄漏量較小，因此，普通齒輪泵的容積效率較低，輸出壓力也不易提高，故齒輪泵一般用于低壓系統。

       在中高壓齒輪泵中，為了減小軸向間隙泄漏，通常采用浮動軸套或彈性側板對端面軸向間隙進行自動補償。圖B所示是采用浮動軸套的一種典型的結構。圖中軸套1和2是浮動安裝的，軸套的左側容腔用特制的通道與泵的壓油腔相通。當泵工作時，軸套1和2受左側油壓的作用右移，貼靠在齒輪的端面上，壓力越高，貼的越緊，從而可以減小間隙并自動補償端面磨損量。實踐證明，這樣能取得較好的效果。

        3．徑向不平衡力

        在齒輪泵中，作用在齒輪外圓上的壓力是不相等的，這是由于齒輪泵工作時，排油腔的油壓高于吸油腔的油壓，并且齒頂圓與泵體內表面之間存在徑向間隙，油液會通過間隙泄漏，因此從排油腔起沿齒輪外緣至吸油腔的每一個齒間內的油壓是不同的，壓力依次遞減，由此液體壓力而產生徑向不平衡力，工作壓力越大，徑向不平衡力也越大。此外，齒輪傳遞力矩時會產生徑向力，困油現象也致使齒輪泵徑向力不平衡現象加劇。

        齒輪泵由于徑向力不平衡，把齒輪壓向一側，使齒輪軸受到彎曲作用，降低軸承壽命，同時還會使吸油腔的齒輪徑向間隙變小，從而使齒輪與泵體內腔產生摩擦或卡死，影響泵的正常工作。

        為了減小徑向不平衡力的影響，可采取縮小排油口的直徑，使高壓僅作用在一個齒到兩個齒的范圍內，這樣壓力油作用于齒輪上的面積縮小了，因此徑向力也相應減小。有些齒輪泵采用開壓力平衡槽的辦法來解決徑向力不平衡的問題。