齿轮电机

创建于05.17

齿轮电机

2.2.1 类型特征

(l) 防爆齿轮马达是一种基于啮合原理的液压马达，属于高速液压马达。它是各种液压马达中结构最简单的。其详细分类如图y所示。其中，双齿轮型渐开线外齿轮马达应用最为广泛。

(2) 特点如下面的表格所示。

齿轮电机的特点

类型	主要优点	主要缺点
渐开线外啮合齿轮马达	①结构简单，工艺性好	①启动转矩较小；输出转矩脉动大
	②体积小，重量轻	②效率低
	③抗污染能力强	③低速稳定性差
	④耐冲击，惯性小	④噪声大
摆线内啮合齿轮马达	①体积小，重量轻，功率重量比大	结构复杂
	②输出转矩大
	③转速范围宽
	④价格低廉

2.2.2 工作原理

(l) 两齿轮型渐开线外齿电机的工作原理及需注意的一些问题

① 工作原理图 Z 显示了两种齿轮型渐开线外啮合齿轮电机的工作原理。两个啮合齿轮 I 和 II 的中心分别为 O1 和 O2，啮合点的半径分别为 R1 和 R2。齿轮 I 是一个带负载的输出轴。当高压油 P1（P2 是回油压力）进入由齿 1'、2'、3' 和 1'、2'、3'、4' 的齿面以及壳体和端盖的相关内表面组成的齿轮电机的油入口腔时，由于啮合点的半径小于加高圆的半径，齿 1' 和 2' 的齿面上将产生如箭头所示的不平衡油压。液压产生的扭矩作用于轴 01 和 02。在扭矩的作用下，齿轮电机沿图中所示方向连续旋转。随着齿轮的旋转，油被带入油回流腔并排出。只要持续向齿轮电机供给压力油，电机将持续旋转并输出扭矩和速度。在齿轮电机旋转的过程中，由于啮合点不断改变位置，电机的输出扭矩是脉动的。

② 与齿轮泵相比，齿轮马达存在以下问题。

a. 齿轮电机具有正反转的要求，因此内部结构和油路是对称的。

b. 电机低压腔中的油被齿轮挤出，因此低压腔内的压力略高于大气压力，因此电机不会像齿轮泵那样因高吸入流量而产生气蚀现象。

c. 由于电机油回流的背压，为了防止电机正反转时轴端密封件受到损坏，在齿轮电机外壳上设置了一个单独的漏油口，以便将轴承部分的漏油引导到外壳外的油箱，而不是像齿轮泵那样将漏油引导到低压腔。

d. 齿轮泵提供压力和流量，强调容积效率，而齿轮电机产生输出扭矩，强调机械效率，并努力具有良好的起动性能和低的最小稳定速度。为了提高起动性能，有必要减少摩擦扭矩、起动压力和死区（见图a）。减少最小稳定速度是使电机在非常低的速度下稳定运行而不爬行。因此，通常采取以下措施。

i. 滚针轴承通常用于减少电机的起动摩擦力矩。

II. 改善轴承的润滑和冷却条件，特别是在启动时确保良好的润滑。

III. 减小径向力以减轻轴承上的负荷，从而降低摩擦力矩。

IV. 间隙补偿装置的压缩系数应尽可能降低，以便补偿装置仅与紧固力较弱的齿轮轻微接触，从而减少摩擦力矩。

5. 齿轮电机的齿数一般多于齿轮泵，以减少扭矩的波动，降低最低稳定转速，提高低速稳定性和改善起动性能。此外，增加齿数也有助于减少振动和噪音。与电机输出轴连接的齿轮的齿数 Z1 大于或等于 14。高压齿轮泵的齿数一般为 z = 6 ~ 14（为了防止切削和削弱根部强度，齿形应进行修正）。

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