齒輪泵的性能參數(shù)
擺線齒輪泵如要高壓化，則需采用端面間隙補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，其工作壓力可達(dá)16MPa。
2.1.4性能參數(shù)
齒輪泵的主要性能有壓力、排量、轉(zhuǎn)速、效率和壽命等。
(1)壓力 采取了良好軸向間隙和徑向間隙補(bǔ)償措施的中小排量齒輪泵的最高壓力目前均超過(guò)了25MPa，新近上市的內(nèi)嚙合齒輪泵甚至達(dá)到40MPa。大排量齒輪泵的額定壓力多數(shù)也達(dá)到16～20MPa。
(2)排量的估算及范圍液壓齒輪泵的排量是泵的主要規(guī)格參數(shù)，它主要取決于齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)優(yōu)、齒寬B等幾何參數(shù)，各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式見(jiàn)下表。液壓齒輪泵產(chǎn)品的排量范圍非常寬，從0.05～800mL/r，但常用排量為2.5～250mL/r。
各種結(jié)構(gòu)的齒輪泵排量近似計(jì)算公式
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泵的類(lèi)型 |
排量（ml/r）近似計(jì)算式 |
說(shuō)明 |
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漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒形（壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)f=1）的外齒輪泵 |
V=2πKzm2B×10-3(此式在假設(shè)齒間工作容積和輪齒有效體積相等條件下導(dǎo)出) |
z-齒數(shù)，z=z1=z3；m-模數(shù)，mm；B-齒寬，mm；K-考慮到輪齒實(shí)際集合形狀差異的修正系數(shù)。z=620時(shí)，取K=1.1390.004z |
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漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒形（壓力角a=20°，齒頂高系數(shù)f=1）的內(nèi)齒輪泵 |
V=πBm2(4z1-z1/z2-0.75) ×10-3 |
z1、z2-主動(dòng)齒輪及齒圈的齒數(shù)；B-齒寬，mm；m-模數(shù)，mm |
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一齒差擺線針輪齒環(huán)泵 |
V=2πeBDe(z2-0.125) ×10-3 |
e-嚙合副的偏心距，mm；B-齒寬，mm；De-針齒齒頂圓直徑，mm；z2-外轉(zhuǎn)子齒數(shù) |
(3)轉(zhuǎn)速微型齒輪泵的轉(zhuǎn)速較高，可達(dá)20000r/min，工程上常用的齒輪泵額定轉(zhuǎn)速為2000～2500r/min。齒輪泵的使用轉(zhuǎn)速下限通常為300～500r/min。由式(1-10)可知，泵的轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，由于輸出流量過(guò)小，泄漏流量所占比例增大，使液壓泵的容積效率下降到極低，難以形成良好的潤(rùn)滑條件與冷卻條件而迅速發(fā)熱損壞。所以各生產(chǎn)廠一般都對(duì)其齒輪泵產(chǎn)品規(guī)定了最低轉(zhuǎn)速。
(4)效率各種結(jié)構(gòu)形式的齒輪泵的典型效率特性曲線如圖U所示。可以看出，帶有間隙補(bǔ)償措施的齒輪泵的性能明顯優(yōu)于固定間隙型，而內(nèi)嚙合齒輪泵的性能又優(yōu)于外嚙合齒輪泵。
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(5)壽命低壓齒輪泵的壽命為3000～5000h，高壓外齒輪泵在額定壓力下的壽命一般只有幾百小時(shí)，高壓內(nèi)齒輪泵可達(dá)2000～3000h。
(6)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)齒輪泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有齒輪的齒寬B、齒輪模數(shù)m和齒數(shù)2。
齒寬B較大時(shí)，齒輪泵的總效率較高，但泵的壓力較高時(shí)，齒輪軸及軸承上的載荷過(guò)大。齒輪的模數(shù)m直接影響泵的壓力、排量、脈動(dòng)和噪聲及齒寬B等結(jié)構(gòu)參數(shù)。增大模數(shù)、減少齒數(shù)有利于減小泵的體積，但齒數(shù)太少將加大泵的流量和壓力脈動(dòng)。
齒輪的齒數(shù)一般為z=6～30，低壓齒輪泵一般要求流量脈動(dòng)小，故多為z=13～20；高壓齒輪泵要求有較大齒根強(qiáng)度，故模數(shù)大，齒數(shù)少，一般為z=6～14，為了避免根切而削弱齒根強(qiáng)度，需對(duì)齒形進(jìn)行變位修正。
齒輪的齒寬B與模數(shù)m之間的關(guān)系為B=Km，K為齒寬系數(shù)，低壓齒輪泵K的取值范圍為6～10，高壓齒輪泵K的取值范圍為3～6。工作壓力越高，K應(yīng)取得越小。
齒輪的模數(shù)m主要取決于泵的流量，流量q=4～125L/min的中低壓齒輪泵的模數(shù)范圍為m=1.5～5mm，流量越大，模數(shù)越大。