齒輪泵制造工藝的技術要求

 

 

    液壓泵及液壓馬達的性能參數（如排量、額定壓力、轉速、轉矩、效率等）以及運轉的安全可靠性和使用壽命長短，不僅與定子、轉子、擠子等關鍵零件的材料及制造加工工藝有關，還與安裝調試、運轉維護是否正確合理、故障診斷排除是否準確及時等直接相關。

(l)主要結構齒輪泵是目前定量液壓泵中使用量最大的殼體承壓型液壓元件，它主要由殼體、齒輪（軸）、軸套（或側板）與端蓋等關鍵零件構成。齒輪泵的主要類型有浮動軸套和浮動（或撓性）側板兩種結構。浮動軸套（A）結構主要用于中小排量的齒輪泵，浮動（或撓性）側板結構（圖B）則主要用于大中排量的齒輪泵。上述兩種齒輪泵中的齒輪和軸通常制成整體式，即軸齒輪，其優點是結構緊湊，裝配方便。對于尺寸較大的齒輪泵，齒輪和軸做成分離式，齒輪和軸之間采用鍵連接，這樣的結構工藝性好，加工齒輪側面較容易。

(2)技術要求為了滿足齒輪泵的各項性能參數，保證泵正常工作，對齒輪泵（以三片式浮動軸套結構齒輪泵為例）有下列技術要求。

    ①間隙與密封  齒輪泵工作時有齒輪端面和軸套端面配合形成的軸向（端面）間隙，齒輪頂圓和殼體內孔形成的徑向間隙以及嚙合著的齒輪形成的嚙合間隙三個主要泄漏途徑。其中對泄漏量影響最大的是軸向（端面）間隙，故軸向（端面）密封是影響齒輪泵容積效率乃至額定壓力的主要環節。

    對于端面密封，其好壞取決于浮動軸套的軸向壓力平衡設計是否合適以及軸套、齒輪副的制造精度。對于徑向密封，由于齒頂弧寬很窄，保持徑向密封要求齒頂和殼體內孔表面的間隙很小，通常不大于10μm，正常大批量生產裝配穩定保證此間隙是困難的，為此，制造中先將齒頂和殼體內孔之間的尺寸鏈設計制成無間隙，然后利用齒輪泵工作時產生徑向液壓力和齒頂弧上的尖角，將殼體內孔低壓側刮去一部分，此工藝通常稱為“掃膛”。在一定壓力下經過“掃膛”的齒輪齒頂圓弧和殼體內孔之間的徑向間隙理論上接近于零，以減少徑向泄漏。軸套與齒輪的相關尺寸和制造精度影響“掃膛”效果，從而影響泵的效率。對于嚙合密封，軸齒輪和軸套制造中凡是影響齒輪嚙合精度的都影響嚙合密封效果，即影響齒輪泵的容積效率。

    前、后端蓋，浮動軸套和殼體平面的加工精度以及外密封圈溝槽的加工精度都影響外泄漏和容積效率。

    齒輪、浮動軸套各動配合表面粗糙度，齒形加工精度影響摩擦力矩，對泵的機械效率有影響。

    ②結構剛性與材料三片式浮動軸套結構齒輪泵正常工作是建立在浮動軸套能正常浮動的前提下，以保證軸套端面和齒輪端面可靠貼合密封。由于殼體和端蓋承受液體壓力作用，倘若由前、后端蓋，殼體和連接螺釘所組成的外殼系統的剛度差，在負載情況下變形大，造成卡套，軸套不浮動，齒輪泵就不能正常工作。殼體及前、后端蓋的毛坯質量是決定性影響因素。

    齒輪及浮動軸套材料及其成分、力學性能、熱處理及金相組織都要求工藝保證，對軸齒輪也提出相應要求；同時對軸承副配合表面粗糙度、徑向配合間隙也要嚴格控制以保證在額定工況下不燒套，正常工作并能達到設計壽命。一般來講，軸承壽命（這里即軸套壽命）相當于泵的設計壽命。