[发明专利]一种齿轮泵卸荷槽形状的确定方法

说明书

本发明公开了一种齿轮泵卸荷槽形状的确定方法，其包括如下步骤：步骤一：根据主动齿轮和被动齿轮参数绘制出齿轮的二维啮合图形，确定啮合起始点以及相对应的第一啮合点或确定啮合终止点以及相对应的第二啮合点；步骤二：卸荷槽的数量为两个，分别设于齿轮中心连线的两侧，将卸荷槽设置为矩形，其横向轴线与齿轮中心连线中点的垂线重合，该矩形的长度根据齿轮泵结构进行确定，宽度C=A‑D_f，A为齿轮中心距，D_f为齿根圆直径；两个卸荷槽靠近齿轮中心连线的宽边分别经过啮合起始点和第一啮合点或者分别经过啮合终止点和第二啮合点。其能够保证充分卸荷，降低齿轮泵的振动和噪声，同时为卸荷槽尺寸和形状的优化提供基础。

技术领域

本发明涉及齿轮泵的制造，具体涉及一种齿轮泵卸荷槽形状的确定方法。

背景技术

齿轮泵在工作过程中，同时啮合的齿多于一对，因此，前一对齿尚未脱开啮合，后一对已进入啮合，所以，同时啮合的齿就有两对，在两对齿之间形成了和吸、压油腔均不相同的闭死容积，即困油容积，随着齿轮的旋转，困油容积的大小会发生变化，这就是齿轮泵的困油现象。

齿轮泵工作介质一般为液体，当困油容积由大变小时，存在于困油容积内的液体受到挤压，但液体的可压缩性性很小，因此，困油容积内的压力急剧升高，液体从一切可泄露的缝隙强行挤出，引起振动、噪声，并降低齿轮泵工作平稳性和寿命。当困油容积由小变大时，形成真空，使溶于液体的空气分离出来，产生气泡，带来气蚀、噪声和振动。因此，必须采取措施，解决齿轮泵的困油现象。目前，消除困油危害普遍采用在与齿轮端面接触的泵盖(或其它名称的零件)上设计卸荷槽，使困油容积与压油腔或吸油腔相通，同时保证压油腔和吸油腔互不相通。

传统的卸荷槽设计尺寸均是通过公式计算得到，无法直观判断卸荷槽与困油容积的相通关系、判断所设计卸荷槽合理性和后续优化的途径，图解法可以很好的解决这一技术难题。

CN106762620B公开了一种具有新型卸荷槽的浮动侧板的制造方法，该方法包括以下步骤：用工程制图软件作出齿轮的二维啮合图形，并将其转到啮合点对称于节点的位置，此时会形成S形状的封油区，在齿轮侧板上、沿着S形状形成卸荷槽形状。其在浮动侧板上开设特殊形状的卸荷槽，以达到更有效的预防齿轮泵噪音和气穴现象的发生，但是由于卸荷槽形状比较特殊，不利于加工制造，在工业应用中受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮泵卸荷槽形状的确定方法，其能够保证充分卸荷，降低齿轮泵的振动和噪声，同时为卸荷槽尺寸和形状的优化提供基础。

本发明所述的齿轮泵卸荷槽形状的确定方法，其包括如下步骤：

步骤一：根据主动齿轮和被动齿轮参数绘制出齿轮的二维啮合图形，确定啮合起始点以及相对应的第一啮合点或确定啮合终止点以及相对应的第二啮合点；

步骤二：卸荷槽的数量为两个，分别设于齿轮中心连线的两侧，将卸荷槽设置为矩形，其横向轴线与齿轮中心连线中点的垂线重合，该矩形的长度根据齿轮泵结构进行确定，宽度C＝A-D_f，A为齿轮中心距，D_f为齿根圆直径；两个卸荷槽靠近齿轮中心连线的宽边分别经过啮合起始点和第一啮合点或者分别经过啮合终止点和第二啮合点。

进一步，所述二维啮合图形的绘制包括如下步骤：

1)确定主动齿轮和被动齿轮的基本参数，所述基本参数包括齿轮模数m、齿数Z、压力角α、变位系数X、中心距A和齿轮长度L，计算得到基圆直径D_b、分度圆直径D、根圆直径D_f、顶圆直径D_a、齿厚S和齿根圆角半径R_m；

2)建立草绘截面，根据步骤1)的基本参数来绘制基圆、分度圆、根圆和顶圆；

3)对根圆进行实体拉伸，得到根圆的三维模型；