外啮合齿轮泵振动和噪声研究

外啮合齿轮泵振动和噪声研究内容摘要：

漏 ,也会产 生 压力脉动 及 噪声。 212 困油 现 象产生的 噪 声 为 了保证齿 轮 泵的齿轮 平 稳的啮合 运 转 ,必 须使齿轮 的 重叠系数 略 大于 1 ,即在 前 一对齿轮 尚 未脱 离 啮合 之 前 ,后 一对齿轮 进 入啮合。 当 两对齿轮 同 时啮合时 ,由于 齿 轮的端 面 间隙很 小 ,因 此这两 对 齿之 间 的油 液 与泵的吸 、 排油 腔 均不相通 ,从 而 形成 一 个封闭 容 积。 齿 轮 转动 时 ,此 封闭容 积 会发生 变 化 ,使 其 中的 液 体受压缩 或 膨胀 ,造成封 闭容 积内 液 体的 压 力急剧 变 化 ,形成困 油 现 象。 由 于液 体 的可 压 缩性 很 小 ,当闭死 容 积减小时 ,油液 压 力 骤 增。 当闭死 容 积中 的 高压油 通 过各 种 缝隙 泄 漏 ,造 成功率 损 失 ,并 使 油液 发 热 ,使 机件受激 振 动 ,产 生困油噪声。 当闭死 容 积增加时 ,形 成 真 空 ,使溶于 液 体中 的 气体析 出 ,形 成气泡 ,产 生 气蚀。 这 种 周期性的 冲 击压力使 泵 的各零件 受 到很大的 冲 击载荷 ,引起振 动 和噪声。 213 气穴 与 气蚀产生 噪 声 液 压系统中 出 现气穴与 气 蚀现象就 会 产生噪声。 液压油一 般 混入约 2 % ～ 5 %的空气 ,其中 一 部分 溶 解于 油 中 ,另 一部分空 气 均匀地混 合 在油中 ,形成细 小 的白点。 当 油液 的 压 力降低 到 某一 定 值 ,混 在油 中 的微 小 气体由于 外 压降低而 体 积 膨 胀 ,同 时 互相 聚 合 ,形 成一 定 体积的 气 泡。 如 果 空气 进 一步 降 到空 气 分离 压 以下时 ,溶解在 油 液里的 空气 就会 分 离出 来 ,产 生 许多 气 泡。 当 气 泡随油 液 流到 压 力较 高 的部 分 时 ,气泡被 压 缩而导致 体 积减小 ,此时 ,在气泡 内 积蓄了一 定 能量 ,当压力 增 高到某 一 个数 值 时 ,气 泡被 压 破裂 ,产生 局 部高压冲击 ,其 冲 击力可以 达 到数百大 气 压 ,从 而产生爆 炸 性的噪声 ,这 就 是所谓 的 气 穴 (空 穴 )噪声。 其中气穴 (空 穴 )的形成 ,一是 由 于油液中 混 入空气 (气泡 ) ,二是 由 于油液本 身 的气化。 7 陈 英 :外 啮合齿轮 泵 振动和噪 声 研究 214 齿轮 啮 合冲击噪声 齿 轮副在齿 轮 啮合过程中 ,先进 入啮 合 的齿轮 产 生弹 性 变 形。 当 后一对 齿 轮接 着 进入 啮 合 时 ,原 啮 合轮 齿 因载荷突 然 减小 ,变形得到 恢 复 ,使 齿轮产生 切 向加速度 ,引 起 啮合齿 轮 不能按 理 论齿廓 平 稳运 转 而发 生 碰撞 ,形 成 “ 啮合 冲 击 ” ,产 生 噪声。 啮 合 冲击噪声 的 大小直接 与 齿形误差 、 周节 误 差 、 粗糙 度 、 轴 线 平行 度 等因素有关。 215 齿轮 啮 合经过节 点 的脉动冲 击 噪声 (齿轮固 有 噪声 ) 由 于节点处 两 啮合面间 相 对滑 动速 度和摩 擦 力的 方 向发生 改 变 ,在节 圆 上产生 冲 击 力 ,从 而 产生 所 谓节 点 脉动冲击 噪 声。 齿轮 传 动 的 负 荷 越 大 、 转速 越 高 、 齿面越 粗 糙 ,则节 点 脉动冲 击 也越 大 ,这 种齿 轮 噪声 ,即使 在 齿轮没有 制 造误差的 情 况下也会 产 生 ,因 此这种噪 声 又称。