Leistungsparameter der Zahnradpumpe
Wenn die zyklodialen Zahnradpumpe hohen Druck haben soll, muss sie die Struktur zur Kompensation des Endspalts verwenden, und ihr Arbeitsdruck kann 16 MPa erreichen.
2.1.4 Leistungsparameter
Die Hauptmerkmale der Zahnradpumpe sind Druck, Fördermenge, Geschwindigkeit, Effizienz und Lebensdauer.
(1) Der maximale Druck von Zahnradpumpen mit kleinem und mittlerem Hubraum, die über gute axiale und radiale Spielkompensationsmaßnahmen verfügen, beträgt mehr als 25MPa, und die neu eingeführte Innenzahnradpumpe erreicht sogar 40MPa. Der Nenn Druck von Zahnradpumpen mit großem Hubraum liegt bei 16 ~ 20MPa.
(2) Schätzung und Bereich des Verdrängung Das Verdrängungsvolumen der hydraulischen Zahnradpumpe ist das Hauptspezifikationsparameter der Pumpe, das hauptsächlich von den geometrischen Parametern wie der Zähnezahl Z, Modul, Zahnbreite b usw. abhängt. Die ungefähre Berechnungsformel für das Verdrängungsvolumen von Zahnradpumpen mit verschiedenen Strukturen ist in der folgenden Tabelle dargestellt. Der Verdrängungsbereich von Produkten hydraulischer Zahnradpumpen ist sehr groß, von 0,05 bis 800 ml / R, aber das häufig verwendete Verdrängungsvolumen liegt zwischen 2,5 und 250 ml / R.
Ungefähre Berechnungsformel für die Verdrängung von Zahnradpumpen mit verschiedenen Strukturen
Art der Pumpe | 排量(ml/r)近似计算式 | Hinweis |
Gradually expanding line standard tooth profile (Druckwinkel a=20°, Zahnkopf-Höhenfaktor f=1) der Außenzahnradpumpe | V=2πKzm2B×10-3(Diese Formel wurde unter der Annahme abgeleitet, dass das Arbeitsvolumen zwischen den Zähnen und das effektive Volumen der Zahnradzähne gleich sind) | z-Zahlanzahl, z=z1=z3; m-Modul, mm; B-Zahnweite, mm; K-Korrekturfaktor, der die Unterschiede in der tatsächlichen Form der Zahnradverzahnung berücksichtigt. Bei z=620, K=1.1390.004z. |
渐开线标准齿形(压力角a=20°,齿顶高系数f=1)的内齿轮泵
Zykloidenstandardzahnform (Druckwinkel a=20°, Zahnkopfhöhenfaktor f=1) der Innenzahnrumpumpe | V=πBm2(4z1-z1/z2-0.75) ×10-3 | z1、z2-aktive Zahnräder und Zahnräder Anzahl; B-Zahnweite, mm; m-Modul, mm |
eine Zahnrad-Exzenter-Nadellagerpumpe | V=2πeBDe(z2-0,125) ×10-3 | e-Exzentrizität des Zahnradpaars, mm; B-Zahnbreite, mm; De-Durchmesser der Nadelschnittzähne, mm; z2-Anzahl der Zähne des Außenrotors |
(3) Die Geschwindigkeit der Mikrozahnradpumpe ist hoch, bis zu 20000 U/min. Die Nennspeed der in der Technik häufig verwendeten Zahnradpumpe liegt bei 2000 ~ 2500 U/min. Die untere Geschwindigkeitsgrenze der Zahnradpumpe liegt normalerweise bei 300 ~ 500 U/min. Aus Formel (1-10) ist zu erkennen, dass bei zu niedriger Pumpgeschwindigkeit, da der Ausfluss zu gering ist, der Anteil des Leckflusses zunimmt, sodass der volumetrische Wirkungsgrad der Hydraulikpumpe auf ein sehr niedriges Niveau sinkt, es schwierig ist, gute Schmierungs- und Kühlbedingungen zu schaffen, was zu schneller Erwärmung und Beschädigung führt. Daher wird die Mindestgeschwindigkeit der Pumpe in der Regel vom Hersteller festgelegt.
(4) Effizienz Die typischen Effizienzkennlinien von Zahnradpumpen mit verschiedenen Bauarten sind in Abb. U dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Leistung der Zahnradpumpe mit Spielkompensationsmaßnahmen offensichtlich besser ist als die der feststehenden Spieltyp, und die Leistung der Innenzahnradpumpe besser ist als die der Außenzahnradpumpe.
(5) Die Lebensdauer der Niederdruckzahnradpumpe beträgt 3000 ~ 5000h, die Lebensdauer der Hochdruckaußen-Zahnradpumpe beträgt unter dem Nenn Druck nur einige hundert Stunden, und die Lebensdauer der Hochdruckinnen-Zahnradpumpe beträgt 2000 ~ 3000h.
(6) Hauptstrukturparameter Die Hauptstrukturparameter der Zahnradpumpe sind Zahnbreite b, Zahnmodul m und Zahnanzahl 2.
Wenn die Zahnbreite B größer ist, ist die Gesamteffizienz der Zahnradpumpe höher, aber wenn der Pumpendruck höher ist, ist die Belastung auf der Zahnstange und dem Lager zu groß. Der Modul m des Zahnrads beeinflusst direkt die Strukturparameter der Pumpe, wie Druck, Verdrängung, Pulsation, Geräusch und Zahnbreite B. Die Erhöhung des Moduls und die Verringerung der Anzahl der Zähne sind hilfreich, um das Volumen der Pumpe zu reduzieren, aber zu wenige Zähne erhöhen den Durchfluss und die Druckpulsation der Pumpe.
Die Anzahl der Zähne des Zahnrads liegt allgemein bei z = 6 ~ 30, Niederdruckzahnradpumpen erfordern in der Regel eine geringe Durchfluss-Pulsation, daher liegt sie meist bei z = 13 ~ 20; Hochdruckzahnradpumpen erfordern eine große Wurzelstärke, daher ist der Modul groß und die Anzahl der Zähne klein, allgemein z = 6 ~ 14. Um Unterbrechungen zu vermeiden und die Wurzelstärke zu schwächen, ist es notwendig, das Zahnprofil zu modifizieren.
Die Beziehung zwischen der Zahnbreite B und dem Modul m des Zahnrads ist b = km, K ist der Zahnbreitenkoeffizient, der Wertebereich der Niederdruckzahnradpumpe K liegt zwischen 6 und 10, und der Wertebereich der Hochdruckzahnradpumpe K liegt zwischen 3 und 6. Je höher der Arbeitsdruck ist, desto kleiner sollte K sein.
Der Modul m des Getriebes hängt hauptsächlich von der Durchflussrate der Pumpe ab. Der Modulbereich der Mittel- und Niederdruckgetriebe mit der Durchflussrate q = 4 ~ 125L / min ist m = 1,5 ~ 5mm. Je größer die Durchflussrate ist, desto größer ist der Modul.