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小型齿轮泵的轴齿轮结构设计及其工艺的研究

2019-07-23

兰小光　岑华
 （广西现代职业技术学院）

　　【摘　要】本文针对小型齿轮泵轴齿轮加工效率低的难题，从轴齿轮的功能、结构、加工工艺以及设计方面进行分析，探讨改进轴齿轮的设计，以提高轴齿轮的加工效率。

　　【关键词】小型齿轮泵；轴齿轮；结构；设计；工艺；效率
　　小型外啮合齿轮泵因其结构简单、体积小、重量轻，自吸性能好，对油的污染不敏感，适应转速较大范围的变化，工作可靠，寿命长，以及价格低廉、维修方便的特点，广泛应用在各种小型机械及动力设备的润滑上。外啮合齿轮泵的工作原理很简单，即由一对齿数、尺寸相同的渐开线齿轮在一个紧密配合的“8”字形壳体内相互啮合旋转，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。泵体、端盖和齿轮之间形成密封腔，并由两个齿轮的齿面接触线将左、右腔隔开，形成吸、压油腔。当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸人，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。随着齿轮的不断旋转啮合，在泵的出口能够提供一个连续排出的量，齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。

　　由于齿轮的顶部和齿轮的两个侧面与壳体有一定的间隙，这个间隙的大小与齿轮泵能提供的压力、排量和效率有关，特别是齿侧间隙的大小，对齿轮泵的效率影响Z大。当转速一定的时候，齿轮泵的齿侧间隙越大，泄漏就越明显，齿轮泵能提供的工作压力、排量及效率就低；反之齿侧间隙越小，齿轮泵能提供的工作压力、排量及效率就高，而齿侧间隙的大小跟轴齿轮和齿轮泵壳体的加工精度有关。由于轴齿轮的结构特点，齿轮两侧面与齿轮轴心线垂直度的要求是很高的。

　　一、小型齿轮泵的结构和加工现状分析
　　在传统的齿轮泵设计中，轴齿轮是一体性设计的（见图1）。在这么高精度要求的情况下，轴齿轮的加工工艺只能是一次装夹加工完成才能保证同轴度和垂直度的要求。即加工工艺如下：粗车外圆Φ2一粗车外圆Φ1一切qb3处粗加工一精车Φ2达尺寸一精车Φ2外圆达尺寸一精车Φ2齿轮处两侧面达尺寸一精车Φ3达尺寸一切断一插齿轮（从动轮）一铣扁位（主动齿轮）。我们一直按着这个工艺生产的，加工出的产品也能够达到技术要求，只是在加工Φ3轴的时候需要用切断刀慢慢把多余的材料切除，然后再用尖刀低速加工才能保证Φ1和中3同轴以及Φ1和Φ3表面的粗糙度要求，Φ2处两