齒輪泵產(chǎn)生噪聲的主要原因
(1)由于困油現(xiàn)象使排油側(cè)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(fù)載,引起機(jī)械振動(dòng)和噪聲。
(2)困油產(chǎn)生的氣蝕現(xiàn)象,也會(huì)造成較大的噪聲。
(3)齒輪泵的流量脈動(dòng)和壓力脈動(dòng)也引起振動(dòng)和噪聲。
(4)由于齒輪制造存在誤差(齒形和節(jié)距)、粗糙度高、軸線不平行等,造成運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)嚙合不良,輪齒受到突然加載的沖擊,必將引起振動(dòng)和噪聲。
(5)齒輪泵工作時(shí),由于高壓油使軸和殼體產(chǎn)生一定的變形,即使變形很小,也將齒輪靠向低壓側(cè),可能只有幾個(gè)齒的齒頂起密封作用,高壓側(cè)的齒頂和殼體間的間隙增大,因而低壓過渡區(qū)很短,油壓急劇變化,將引起振動(dòng)和噪聲。
齒輪泵降低噪聲的主要措施
(1)改進(jìn)困油卸荷槽,減輕或消除困油現(xiàn)象。將對(duì)稱矩形卸荷槽改為偏置括號(hào)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(duì)稱矩形時(shí),噪聲高達(dá)95dB;經(jīng)改進(jìn)采用偏置括號(hào)形卸荷槽后,噪聲降低了15dB(A),效率提高10%左右。
(2)采用非對(duì)稱齒形。非對(duì)稱齒形是雙模數(shù)漸開線齒形,輪齒工作面模數(shù)小,非工作面的模數(shù)大。輪齒的全齒高按大模數(shù)計(jì)算確定,其他尺寸按小模數(shù)計(jì)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(shù)為9,后來改用雙模數(shù)非對(duì)稱漸開線齒形,能在頂圓不變的情況下,齒數(shù)由9增加到12,使有效流量增加10%,脈動(dòng)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(shù)少、體積小、無根切、無脈動(dòng)、噪聲小和傳動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn),所以被認(rèn)為是目前最佳齒形。
4)采用部分錯(cuò)位齒輪。為了降低齒輪脈動(dòng),將原來的每個(gè)齒輪剖分成兩個(gè)齒輪,并在同一根軸上將兩個(gè)齒輪彼此錯(cuò)開半個(gè)齒距,成為雙副嚙合齒輪泵。為了避免兩只齒輪的
封油區(qū)在軸向溝通,在齒輪之間用隔板隔開。這種結(jié)構(gòu)沒有給工藝帶來新問題,但泵的流量脈動(dòng)卻大大降低,從而降低了噪聲。
(5)避免泵內(nèi)進(jìn)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(dāng)嚙合頻率接近于輪系的固有頻率時(shí),容易發(fā)生共振。應(yīng)使齒輪與軸的轉(zhuǎn)動(dòng)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(jié)距誤差及齒槽的偏斜等,都是產(chǎn)生噪聲的根源。
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