1、摘要：本文主要介绍了齿轮泵的发展应用及发展趋势，齿轮泵是现今已经发展成熟，并在工业领域得到广泛应用的一种液压泵，泵是一般不能变量的，且径向力平衡的,因此工作情况较其它泵良好，被广泛应用于液压系统领域，成为液压工业上不可或缺的关键性元件。随着时代的发展和技术的进步，液压泵性能越来越完善，在各种工业设备、行走机构以及船舶和飞机上都得到了广泛应用。因此对于齿轮泵相关知识的学习和认识十分必要，特别是对于从事液压相关方面工作的人更显得尤为重要。关键字：齿轮泵 发展前景 结构设计 Abstract:The gear pump have now developed, and in the industria
2、l field, widely used as a hydraulic pump, the pump is generally not variable, and the radial force balance, so the work of the good than the other pumps are widely used in hydraulic systemshas become the indispensable key components in the hydraulic industry. With the development of the times and ad
3、vances in technology, the hydraulic pump performance is more perfect, have been widely used in a variety of industrial equipment, running gear, as well as ships and aircraft. Therefore, learning and understanding of the knowledge of the gear pump is necessary, especially for hydraulic relevant aspec
4、ts of the work is particularly important.Key words: Gear pump Development prospects Structural design1. 前 言在广泛应用的各种液压设备中，齿轮泵是关键性的元件，它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的工作能力，随着时代的发展和技术的进步，液压泵性能越来越完善，在各种工业设备、行走机构以及船舶和飞机上都得到了广泛应用。因此对于齿轮泵相关知识的学习和认识十分必要，特别是对于从事液压相关方面工作的人更显得尤为重要。液压泵作为现代液压设备中的主要动力元件，它决定着整个液压系统的工作能力。在液
5、压系统中，液压泵的功能主要是将电动机及内燃机等原动机的机械能转换成液体的压力能，向系统提供压力油并驱动系统工作。在液压传动与控制中使用最多的液压泵主要有齿轮式、叶片式和柱塞式三大类型。其中齿轮泵是在近代液压技术发展史上最早实用的一种液压泵。齿轮式泵具有尺寸小、重量轻、流量均匀、噪声低等突出优点。在各类液压泵中，泵输出单位液压功率所需重量轻，加之结构简单，价格低。本课题设计的齿轮泵，是现今已经发展成熟，并在工业领域得到广泛应用的一种液压泵，泵是一般不能变量的，且径向力平衡的,因此工作情况较其它泵良好，被广泛应用于液压系统领域，成为液压工业上不可或缺的关键性元件。2.齿轮泵的应用领域及意义本设计所
6、设计的齿轮泵是现今已经充分发展成熟的一种液压泵，现今已形成了诸多型号，各种新型叶片泵也在不断的研发中，其应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等都需要应用到叶片泵。随着液压技
7、术的发展，泵作为其中必不可少的动力元件，已经越来越深入到液压系统等各个领域，起到了举足轻重的作用。并已经成为人们生活中不可缺少的一种机械装置，融入到我们生活的每一个角落。3.泵的发展历史泵的发展史即为泵从诞生到发展的历史，作为液压系统的关键性动力元件，它随着液压系统的诞生而诞生，随着液压技术的发展而发展，并不断完善以适应新的液压系统的性能要求。液压系统为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，它是由 1795 年英国约瑟夫布拉曼在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905 年将工作介质水改为油（液压油缸）
8、,又进一步得到改善，其后寻找一种能为液压系统提供稳定压力能的动力元件的设计成为一种必然，这时液压泵特别是叶片泵以其简单的结构，稳定的性能和高效的工作能力，得到巨大发展，在液压领域横空出世。得到了所有从事液压技术人员的青睐。第一次世界大战(1914-1918)后液压叶片泵泵被广泛应用,特别是 1920 年以后,发展更为迅速。液压站大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers) 发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有 30%应用到了液压
9、泵。50 年代后期，国外出现压力等级为 14.0Mpa 的泵时，其噪声值为 75dB(A)，噪声值过高成了一个急需解决的问题。从 1960 年起国外开始重视叶片泵噪声问题，不断进行降噪研究，到 70 年代末和 80 年代中期，一系列性能优良的低噪声叶片泵相继问世，噪声值一般可控制在 65dB(A)以下，其中日本油研公司研制的PV2R 系列泵，噪声值甚至低至 51-62dB(A)，已达到低于同等功率电动机噪声的水平。另外，像美国的 Denison“T6”系列泵，都较好的控制了泵的噪声值，属于性能优良的低噪声泵。泵有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等
10、;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等都需要应用到叶片泵。叶片泵成为一种必不可少的液压设备，已越来越融入到我们生活的每一个角落。4.泵的发展现状和发展趋势4.1 现在的齿轮泵如今液压齿轮泵已经形成了极大系列，产品性能涵盖了液压领域
11、的几乎所有需要的工作性能的液压泵。随着液压系统对高压力的需求，在原有齿轮泵基础上改善性能，诞生了PV2R 型中高压叶片泵和柱销式叶片泵。4.2 齿轮泵发展趋势1、从低压到高压：随着液压技术的进步，对泵压力的需求越来越高，对多种性能的泵也有了许多新的要求。而随着现在加工技术的发展和技术进步，开发高压的叶片泵以成为可能。以往泵主要只能工作在 6.3-7.0Mp 的中低压系统，今年来高性能叶片泵的发展大幅度提高了泵的性能，压力等级普遍提高到 16.0-17.5Mp，越来越多更高压力性能的泵也不断研发成功，大大丰富了泵的种类和性能。2.高效、低耗泵效率逐渐提高，随着人们环保节能意识的提高，对泵的低耗已
12、越来越得到设计师的重视，因此诞生了一批高效能、低功耗的叶片泵。3.低噪声和高寿命对泵结构工艺的改善，特别是钉子曲线的设计改善，大大提高了泵的寿命和降低了叶片泵工作时的噪声。4.机电一体化对泵与电子机械、微机等的结合实现简单智能化。5.设计难点及应对5.1 前期资料收集5.1.1 资料缺乏由于齿轮泵相关设计与技术资料的缺乏，在设计之初的资料收集上遇到很大困难。5.1.2 应对方法参考国内外相关齿轮泵产品信息及产品参数，对比参考进行设计。充分利用图书馆和网络资源，运用大学所学的相关机械设计的知识进行设计。5.2 泵体类型设计参考收集到的泵资料，询问指导教师，根据现今泵结构趋势进行齿轮泵结构方案的选
13、择。以下为收集到的两种泵体结构的资料，可作为泵结构设计的选择参考：泵的主要结构特点和存在问题：1采用固定侧板，转子侧面与侧板之间的间隙不能自动补偿，高压时泄漏严重。只能工作在 7.0MPa 以下的中、低压。2进、出油道都铸造在泵体内称为暗油道，铸造清沙困难。而且油道狭窄，高转速时由于流速过快，流动阻力大，容易出现吸空和气蚀。3结构装配时对后泵盖联接螺钉拧紧扭矩的均匀性要求很严，否则容易导致侧板和转子的倾侧，使侧板与转子端面的轴向间隙不均匀，造成局部磨损。泵主要结构特点：1简化结构，在同等排量的情况下，外形尺寸和重量大大减小。2改善加工工艺性，而且可节省毛坯材料。装配时即使泵盖四个螺栓的拧紧力矩
14、不很均匀，也不致影响侧板与转子端面的均匀密合。3进油道设在泵体，排油道设在泵盖，均为开式油道，不仅铸造方便，而且油道通畅，即使高转速工作时流动阻力也较小4传动釉输入端一侧的支承较强，能够承受径向载荷，允许用齿轮直接驱动，有一定的耐冲击和振动能力.6总结在这次设计中，从资料收集准备到设计初期的设计计算都遇到了很多困难，特别是在定子过渡曲线等复杂曲线的计算上难度很大，在一些叶片泵的具体技术参数的计算上也由于相关技术资料缺乏而使设计进展缓慢。由前所述，虽然在目前的设计中还有很多困难没有解决或现在还没有好的解决办法，但我一定会不断在设计中学习、总结相关设计方法和知识，并在丁老师的指导下逐步完成相关设计
15、工作，最终使自己除圆满完成设计任务外，掌握实际的设计方法和技巧，提高自己的实践能力。参考文献1 王子牛，李志立等.液压泵微机测控系统的实验与研究.现代机械-01 期.19992 孙毅刚，许耀铭，李庆春.液压泵部件可靠分析与设计.哈尔滨工业学报-05 期.19923 李玉琳.液压元件与系统设计.北京航空航天大学出版社.1989.64 煤炭工业部、煤炭科学研究院上海研究.液压传动手册.上海科学技术出版社.1982.55 濮良贵，纪名刚机械设计（第八版） 北京：高等教育出版社,2004 6 王积伟，章宏甲，黄谊.液压传动-2 版北京：机械工业出版社,20067 单辉祖.材料力学（2 版） 北京：高等教育出版社，20048 机械设计手册机械设计手册编委会.第 4 卷. 北京：机械工业出版社，20049 何存兴.液压元件.机械工业出版社.198110 煤炭工业部、煤炭科学研究院上海研究.液压传动手册.上海科学技术出版社.1982.511 赵秀丽，田志海.液压泵产生噪声的原因分析及解决办法.农机使用与维修-第 02 期.200312 液压件网.齿轮泵结构原理和安装尺寸图.http:/www.ye-ya- 阜新液压油泵厂网.齿轮泵参数.http:/ 中国行业研究信息网.齿轮泵产品生产工艺技术专项调查报告.http:/
