齒輪泵產生噪聲的主要原因
(1)由于困油現象使排油側封油容積中的油壓急劇上升,給軸、軸承及齒輪增加了附加的周期性負載,引起機械振動和噪聲。
(2)困油產生的氣蝕現象,也會造成較大的噪聲。
(3)齒輪泵的流量脈動和壓力脈動也引起振動和噪聲。
(4)由于齒輪制造存在誤差(齒形和節距)、粗糙度高、軸線不平行等,造成運轉時嚙合不良,輪齒受到突然加載的沖擊,必將引起振動和噪聲。
(5)齒輪泵工作時,由于高壓油使軸和殼體產生一定的變形,即使變形很小,也將齒輪靠向低壓側,可能只有幾個齒的齒頂起密封作用,高壓側的齒頂和殼體間的間隙增大,因而低壓過渡區很短,油壓急劇變化,將引起振動和噪聲。
齒輪泵降低噪聲的主要措施
(1)改進困油卸荷槽,減輕或消除困油現象。將對稱矩形卸荷槽改為偏置括號形卸荷槽。TDCB-140型齒輪泵,壓力為2.5MPa,流量為2.3m3/s,其卸荷為對稱矩形時,噪聲高達95dB;經改進采用偏置括號形卸荷槽后,噪聲降低了15dB(A),效率提高10%左右。
(2)采用非對稱齒形。非對稱齒形是雙模數漸開線齒形,輪齒工作面模數小,非工作面的模數大。輪齒的全齒高按大模數計算確定,其他尺寸按小模數計算確定。這種特殊齒形用特殊滾刀切削而成。日本P系列齒輪,原來齒數為9,后來改用雙模數非對稱漸開線齒形,能在頂圓不變的情況下,齒數由9增加到12,使有效流量增加10%,脈動率下降40%,噪聲下降10dB(A)以上。
(3)采用圓弧齒形。新型非漸開線圓弧齒廓的齒輪泵,與漸開線齒形相比,具有齒數少、體積小、無根切、無脈動、噪聲小和傳動平穩等特點,所以被認為是目前最佳齒形。
4)采用部分錯位齒輪。為了降低齒輪脈動,將原來的每個齒輪剖分成兩個齒輪,并在同一根軸上將兩個齒輪彼此錯開半個齒距,成為雙副嚙合齒輪泵。為了避免兩只齒輪的
封油區在軸向溝通,在齒輪之間用隔板隔開。這種結構沒有給工藝帶來新問題,但泵的流量脈動卻大大降低,從而降低了噪聲。
(5)避免泵內進入空氣,保證泵的軸密封,改善吸油管路的吸油條件。一般泵的吸油口壓力容許值為0.035MPa
(6)合理確定嚙合頻率。當嚙合頻率接近于輪系的固有頻率時,容易發生共振。應使齒輪與軸的轉動避開共振頻率,防止噪聲加劇
(7)保證齒輪加工精度。提高齒輪的制造精度是降低齒輪泵噪聲的重要措施。齒形誤差、節距誤差及齒槽的偏斜等,都是產生噪聲的根源。
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