YCB齒輪泵的現(xiàn)代化設(shè)計與功能特點
2019-02-03 19:46:32
YCB齒輪泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比,高轉(zhuǎn)速有利于流量的提高。根據(jù)發(fā)動機的要求,取2600r/min,比普通電機泵的15O0r/min高,這有利于減少間隙的泄漏。為了減小軸承的負荷,設(shè)計中增加了起卸荷作用的出油槽。YCB齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、尺寸緊湊,因而在機車車輛工業(yè)中應(yīng)用非常廣泛,其中漸開線齒輪泵是目前用得廣泛的。YCB齒輪泵與傳統(tǒng)的漸開線齒輪泵相比具有壓力波動小、速率高、壽命長等優(yōu)點,被認為是當今齒形的齒輪泵。為此我們按照機車燃油壓力、流量和真空度要求,通過對齒輪泵的壓力角、齒形反復(fù)的比選和試驗,成功地研制了DF11型機車圓弧齒輪輸油泵。結(jié)合機車燃油系統(tǒng)對燃油泵的要求,配套設(shè)計了YCB齒輪泵。
現(xiàn)代齒輪傳動有“線接觸”和“點接觸”兩種嚙合制度,線嚙合制,齒輪副沿齒高方向的相對滑動速度較大,對軸、軸承、齒輪及箱體等相關(guān)零件的變形有較大的敏感性,要求相關(guān)零件有較高的精度和剛度,特別是大功率高速傳動時齒面磨損嚴重。而和其具有相同尺寸的圓弧點嚙合齒輪,由于當量曲率半徑大數(shù)十倍,可大幅度提高共扼齒面的接觸強度,具有承載能力高、使用壽命長、磨損均勻以及齒面間易形成油膜等優(yōu)點,己被廣泛應(yīng)用于冶金軋鋼、礦山運輸、建材水泥、交通航運、輕工榨糖、發(fā)電設(shè)備、采油煉油、化工化纖等行業(yè),具有廣闊的發(fā)展前途。
雙圓弧齒輪傳動是點嚙合傳動,從理論上講,點嚙合傳動的兩齒廓只有一點接觸,齒輪只有經(jīng)過充分跑合,變?yōu)榫钟蚪佑|后,才能具有較強的承載能力?,F(xiàn)有的雙圓弧齒輪的強度計算方法,均是建立在雙圓弧齒輪齒面充分接觸這一前提條件下進行的。而在工程實際中,由于采用了不合理的齒形參數(shù)和跑合規(guī)范,雙圓弧齒輪需經(jīng)很長時間的充分跑合,使生產(chǎn)周期增長、成本提高。尤其是對井下環(huán)境用的雙圓弧齒輪,如果在井下跑合,就會將重大穩(wěn)妥隱患帶入井下,影響采油工作進度甚至造成油井報廢。所以設(shè)計雙圓弧齒輪時,應(yīng)充分考慮其跑合性能,使它在很短的時間內(nèi)就能達到充分的跑合狀態(tài)。因此,基于雙圓弧齒輪跑合模型研究其跑合周期是非常需要的。
YCB齒輪泵的齒形為雙圓弧,其齒頂和齒根均為圓弧,兩段圓弧可采用多種曲線連接,該泵取正弦曲線為過渡線。通常漸開線齒輪壓力角取20°~30°,由于雙圓弧齒輪的承載能力比同級的漸開線齒輪高,因此雙圓弧齒輪的壓力角可小些,該圓弧齒輪取14.5°,這可齒面的受力情況,齒面承受的徑向分力較小,從而減輕軸承的負荷,延長軸承的壽命。同時,由于圓弧齒輪的齒廓是圓弧,齒面上各點的滑動速度相等,磨損均勻,因此具有良好的跑合性能,且磨損后齒面精度不變,這是比漸開線齒輪遠為優(yōu)越之處。
此外,YCB齒輪泵與漸開線齒輪相比突出的優(yōu)點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動,所以齒面無磨損,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。YCB齒輪泵擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計的束縛,使得YCB齒輪泵在設(shè)計,生產(chǎn)和使用上進入了一個新的。齒輪傳動是重要的機械傳動方式之一,由于具有傳遞扭矩大、傳遞運動準確、等特點,而成為各種機器和裝備中應(yīng)用廣泛的動力和運動傳遞裝置。YCB齒輪泵的齒輪采用雙圓弧正弦曲線齒形制造。它與漸開線齒輪相比突出的優(yōu)點是齒輪嚙合過程中齒廓面沒有相對滑動,所以齒面無磨損,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),無因液現(xiàn)象,噪音低、壽命長、速率高。該泵擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計的束縛,使得齒輪泵在設(shè)計、生產(chǎn)和使用上進入了一個新的。為使YCB齒輪泵的承壓能力較大化,這些配合部件之間的間隙需要愈小愈好以限制內(nèi)漏。但是,只是縮小間隙并非說起來那樣簡單,也需要考慮其它因素如溫度、粘度和選材。有內(nèi)泄漏并非全是壞事。在YCB齒輪泵中,有些內(nèi)漏是需要的,用來潤滑內(nèi)部通路,并在滑動軸承內(nèi)形成液膜以動態(tài)支撐齒輪軸。正確的設(shè)計應(yīng)該是,內(nèi)泄漏量是流量的1~3%。材質(zhì)選型中非常重要的。常用來輸送高腐蝕性、磨蝕性或易變性流體。泵殼、軸和軸承材質(zhì)起先要與泵送液體相匹配。