液压与气动技术授课教案设计

外啮合齿轮泵的工作原理如图8所示。其主要结构由泵体、一对啮合的齿轮、泵轴和前后泵盖组成。 图8 外啮合型齿轮泵工作原理 当泵的主动齿轮按图示箭头方向旋转时，齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。这时轮齿进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间部分的油液被挤出，形成了齿轮泵的压油过程。齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。 小结 作业 课 题 授课班级 能力目标 1、独立分析能力 2、设备拆装、维护教学目标 维修能力 3、根据原理图进行实物连接 4、系统回路设计及其应用 教学重点与难点 掌握容积式液压泵的工作原理 观察外啮合齿轮泵的结构，自己制作一齿轮泵模型 液压系统组成元件 学时 2 知识目标 1、各元件符号识别 2、基本回路的分析 3、复杂回路的分析 4、简单系统的设计及其应用 课 次 上课地点 素质目标 1、岗位精神 2、团队合作意识的培养 3、培养良好的设备维护和保养意识 4、注意开启系统和关闭系统时的注意事项 6 重点：1、齿轮泵的困油现象 2、齿轮泵的泄漏途径

3、齿轮泵的拆装要求 4、齿轮泵的使用要求 难点：1、齿轮泵径向力分析 2、齿轮泵各元件的清洗要求 教学过程 一、齿轮泵的结构特点 1、齿轮泵的困油 齿轮泵要能连续地供油，就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1，也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时，另一对齿轮已进入啮合，这样，就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间，在两对齿轮的齿向啮合线之间形成了一个封闭容积，一部分油液也就被困在这一封闭容积中〔见图2.6(a)〕，齿轮连续旋转时，这一封闭容积便逐渐减小，到两啮合点处于节点两侧的对称位置时〔见图2.6(b)〕，封闭容积为最小，齿轮再继续转动时，封闭容积又逐渐增大，直到图2.6(c)所示位置时，容积又变为最大。在封闭容积减小时，被困油液受到挤压，压力急剧上升，使轴承上突然受到很大的冲击载荷，使泵剧烈振动，这时高压油从一切可能泄漏的缝隙中挤出，造成功率损失，使油液发热等。当封闭容积增大时，由于没有油液补充，因此形成局部真空，使原来溶解于油液中的空气分离出来，形成了气泡，油液中产生气泡后，会引起噪声、气蚀等一系列恶果。以上情况就是齿轮泵的困油现象。这种困油现象极为严重讲 授 60 min 地影响着泵的工作平稳性和使用寿命。 主 要 教 学 内 容 图9 齿轮泵的困油现象 2、径向力不平衡 齿轮泵工作时，在齿轮和轴承上承受径向液压力的作用。如图 10(b)所示，泵的右侧为吸油腔，左侧为压油腔。在压油腔内有液压力作用于齿轮上，沿着齿顶的泄漏油，具有大小不等的压力，就是齿轮和轴承受到的径向不平衡力。液压力越高，这个不平衡力就越大，其结果不仅加速了轴承的磨损，降低了轴承的寿命，甚至使轴变形，造成齿顶和泵体内壁的摩擦等。为了解决径向力不平衡问题，在有些齿轮泵上，采用开压力平衡槽的办法来消除径向不平衡力，但这将使泄漏增大，容积效率降低等。CB—B型齿轮泵则采用缩小压油腔，以减少液压力对齿顶部分的作用面积来减小径向不平衡

力，所以泵的压油口孔径比吸油口孔径要小。 图10 齿轮泵的困油卸荷槽图及径向不平衡力 3、齿轮泵的泄漏 在液压泵中，运动件间是靠微小间隙密封的，这些微小间隙从运动学上开成摩擦副，而高压腔的油液通过间隙向低压腔泄漏是不可避免的；齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途径泄漏到吸油腔去；一是通过齿轮啮合线处的间隙（齿侧间隙）；二是通过体定子环内孔和齿顶间隙的径向间隙（齿顶间隙）；三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙（端面间隙）。在这三类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油液就愈多，因此为了实现齿轮泵的高压化，为了提高齿轮泵的压力和容积效率，需要从结构上来采取措施，对端面间隙进行自动补偿。 二、齿轮泵的拆卸 1、拆卸步骤 第一步：拆卸图示中的螺栓，取出右端盖； 第二步：取出右端盖密封圈； 第三步：取出泵体； 第四步：取出被动齿轮和轴；主动齿轮和轴； 第五步：取出左端盖上的密封圈。 2、各零部件清洗 液压元器件在拆卸完成后或装配前，必须进行彻底的清洗，以除去零部件表面黏附的防锈油、锈迹、铁屑、油泥等污物。不同零部件可以根据具体情况采取不同的清洗方法。比如，对于泵体等外部较粗糙的部件表面可以用钢丝刷、毛刷等工具，进行刷洗，以去除黏附的铁锈、油泥等污物；对于啮合齿轮可以使用棉纱、抹布等进行擦洗；对于形状复杂的零件或者黏附的污垢比较顽固、难于用以上方法除去的零件，可采用浸洗的方法，即把零件先放在清洗液中浸泡一段时间后再进行清洗。 常用清洗液有汽油、煤油、柴油及氢氧化钠溶液等，因柴油不易挥发，成本低廉，故本任务选用柴油作为清洗液。 清洗顺序： 第一步：清洗一对相互啮合的齿轮； 第二步：清洗齿轮轴；

第三步：清洗密封圈和轴承； 第四步：清洗泵体、泵盖和螺栓等 3、齿轮泵的装配 装配步骤： 第一步；将主动齿轮（含轴）和从动齿轮（含轴）啮合后装入泵体7内； 第二步：装左右端盖的密封圈； 第三步：用螺栓将泵左泵盖、泵体和右泵盖拧紧。 第四步：用堵头将泵进出油口密封（必须做这一步）。 拆装注意事项： 1、拆装中应用铜棒敲打零部件，以免损坏零部件和轴承。 2、拆卸过程中，遇到元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸。 3、装配时，遵循先拆的部件后安装，后拆的零部件先安装的原则，正确合理的安装，脏的零部件应用柴油清洗后才可安装，安装完毕后应使泵转动灵活平稳，没有阻滞、卡死现象。 4、装配齿轮泵时，先将齿轮、轴装在后泵盖的滚针轴承内，轻轻装上泵体和前泵盖，打紧定位销，拧紧螺栓，注意使其受力均匀。 小结 作业 合理拆装齿轮泵，注意各零部件的清洗要求