齒輪泵依靠齒輪在相互嚙合過(guò)程中所引起的工作空間容積的變化來(lái)輸送液體。 工作空間由泵體、側(cè)蓋及齒輪的各齒間槽構(gòu)成，嚙合的齒A、C、B將此空間分隔成吸人腔和排出腔，當(dāng)一對(duì)齒輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于吸入腔的齒C逐漸退出嚙合，使吸人腔的容積逐漸增大，壓力降低，液體沿流人管進(jìn)入吸入腔，直至充滿整個(gè)齒間。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入齒輪問(wèn)的液體被帶至排出腔，此時(shí)由于8的嚙人，占據(jù)了齒部的容積，使排出腔的容積變小，液體即被強(qiáng)行排出。 齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，能自吸，工作可靠，維護(hù)方便，但流量和壓力脈動(dòng)大，噪聲也較大。

一、齒輪泵分類和結(jié)構(gòu) 齒輪泵可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，參見(jiàn)圖5—21。外嚙合齒輪泵有直齒、斜齒、人齒等幾種齒輪，一般采用漸開(kāi)線齒形，內(nèi)嚙合齒輪泵采用圓弧一擺線齒形或漸開(kāi)線齒形。 圖5—21齒輪泵嚙合分類 外嚙合齒輪泵的齒輪數(shù)目?jī)升X輪最常用，內(nèi)嚙合只有兩齒輪一種。齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒的各種液體，可作滑油泵、燃油泵、輸液泵和液壓傳動(dòng)裝置中的液壓泵，輸送液體的粘度最高可達(dá)5×105cSt。

二、不銹鋼齒輪泵理論排量和流量 理論排量是指泵在沒(méi)有泄漏損失的情況下，每一轉(zhuǎn)所排出的液體體積。當(dāng)兩齒輪的齒數(shù)相同時(shí)，外嚙合齒輪泵的理論排量為： qth=πb/2(d20-a2-1/3t20-1/3b2tgbgβg) 式中 b——齒寬，m; d0——齒輪頂圓直徑，m; a——齒輪中心距離，m; t0——基圓節(jié)距，m; bg——圓柱面上的螺旋角，度。 未修正標(biāo)準(zhǔn)直齒輪泵每一轉(zhuǎn)的理論排量為： gth=2πbm2(z+1-π2/12cos2a)10-3 cm3/r 式中m——齒輪模數(shù)，mm; z——齒輪齒數(shù); a——刀具壓力角，度。 齒輪泵的理論流量可按下式計(jì)算： Qth=qthn×10-3L/min 式中n——泵轉(zhuǎn)速，r/min。 考慮到效率后便是齒輪泵流量。

三、齒輪泵的瞬時(shí)流量 泵每瞬時(shí)排出的液體體積稱為瞬時(shí)流量，外嚙合齒輪的瞬時(shí)理論流量為： Q’th=2πnb(ra2一r’2一r2gθ2)×10-6 L/min 式中 ra——輪頂圓半徑，mm; r’——齒輪節(jié)圓半徑，mm; rg——基圓半徑，mm; n——轉(zhuǎn)速，r/min; b——齒寬，Bin; θ——螺旋角，度。 泵工作時(shí)，兩齒輪嚙合點(diǎn)沿嚙合線移動(dòng)，因此0是變化的，即泵的瞬時(shí)流量是脈動(dòng)的，其脈動(dòng)頻率見(jiàn)圖5—22 齒輪泵流量脈動(dòng)(同時(shí)引起壓力脈動(dòng))將使齒輪泵產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。流量和壓力的脈動(dòng)程度與齒數(shù)有關(guān)，見(jiàn)圖5—23。流量脈動(dòng)大小以流量不均勻系數(shù)“表示： δ0=(Q’th max-Q’th min)/Q’th min 式中 Q’th max——最大瞬時(shí)理論流量; Q’th min——最小瞬時(shí)理論流量。 對(duì)齒數(shù)相等、重疊系數(shù)e大于l的外嚙合標(biāo)準(zhǔn)直齒齒輪泵(未開(kāi)卸荷槽)，有： δ0=π2ε2cos2a/4(z+1)

四、齒輪泵效率 齒輪泵內(nèi)的能量損失主要是機(jī)械損失和容量損失;水力損失很小，可以忽略。

(1)容積效率。容積損失主要是通過(guò)齒輪端面與側(cè)板間的軸向間隙，以及齒頂與泵體內(nèi)孔之間的徑向間隙和齒側(cè)接觸線的泄漏損失，其中軸向間隙泄漏約占總泄漏量的75%一80%，一般軸向間隙為0.03～0.04mm。齒輪容積效率一般為0.7～0.9。但小流量高壓泵的效率低.

(2)機(jī)械效率。齒輪泵的機(jī)械效率多為0.8～0.90

(3)總效率。對(duì)軸向間隙固定者，其總效率為0.6～0.8，凡軸向間隙有補(bǔ)償時(shí)，效率可高于0.8。齒寬和齒數(shù)對(duì)泵效率的影響見(jiàn) 齒輪泵流量正比于轉(zhuǎn)速，但轉(zhuǎn)速太高，因離心力作用，齒間不能充分充滿，反而使流量減小并引起汽蝕，增大噪音和加劇磨損，尤其對(duì)高粘度液體，影響更大。 泵的最高轉(zhuǎn)速(經(jīng)驗(yàn)公式)可參照允許節(jié)圓最高線速度確定。 液體恩氏粘度/。E 2 6 10 20 40 72 104 線速度/(m/s) 5 4 3.7 3 2.2 1.6 1.25

五、齒輪泵死容積和卸荷槽 為保證齒輪泵能連續(xù)輸液，必須使齒輪重疊系數(shù)>1，即要求在一對(duì)齒行將脫開(kāi)前，后面一對(duì)齒輪就進(jìn)入嚙合。因此，在這一小段時(shí)間內(nèi)，同時(shí)嚙合的就有兩對(duì)齒，留在齒間的液體即被困在兩對(duì)齒所形成的一個(gè)封閉容積(稱閉死容積)內(nèi)，見(jiàn)。當(dāng)齒輪繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，閉死容積逐漸減小，直至兩嚙合點(diǎn)處于對(duì)稱于節(jié)點(diǎn)P的位置時(shí)，閉死容積變至最小。隨后，這一容積又逐漸增大，至第一對(duì)齒開(kāi)始脫開(kāi)時(shí)，增至最大，當(dāng)閉死容積由大變小，被困在里面的液體受到擠壓，壓力急劇升高，達(dá)到遠(yuǎn)大于泵排出壓力(可超過(guò)10倍以上)。于是，被困液體從凡是可以泄漏的縫隙里強(qiáng)行擠出來(lái)，這時(shí)齒輪和軸承均受到很大的脈沖徑向力，功率損失增加。當(dāng)閉死容積由小變大時(shí)，剩余的被困液體壓力降低，里面形成局部真空，使溶解在液體中的氣體析出，液體本身產(chǎn)生汽化，泵隨之發(fā)生噪聲和振動(dòng)。困液現(xiàn)象對(duì)齒輪泵的工作性能和壽命造成很大的危害。

六、齒輪泵的卸荷槽 為了消除困液現(xiàn)象，可在與齒輪端面接觸的兩側(cè)板上開(kāi)兩個(gè)用來(lái)引出困液的溝槽(卸荷槽)。卸荷槽相對(duì)于節(jié)點(diǎn)P對(duì)稱布置，和非對(duì)稱布置。它的位置應(yīng)保證困液空間在其容積達(dá)到最小位置以前與排出腔連通，過(guò)了最小位置后與吸入腔連通。屏蔽泵主要構(gòu)件是離心泵的葉輪和蝸殼。但由于泵的主體和驅(qū)動(dòng)機(jī)都封閉在一個(gè)被泵送介質(zhì)所充滿的壓力容器內(nèi)，該壓力容器有靜密封。但卻沒(méi)有傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)泵動(dòng)密封。而靜密封比動(dòng)密封更容易實(shí)現(xiàn)完全密封。所以屏蔽泵可以實(shí)現(xiàn)完全無(wú)泄漏。