齒輪馬達(dá)

    2. 2.1  類型特點(diǎn)

(l)分類  齒輪馬達(dá)是以嚙合原理工作的液壓馬達(dá)，屬于高速液壓馬達(dá)，它是各種液壓馬達(dá)中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，其詳細(xì)分類如圖Y所示。其中，二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)應(yīng)用最普遍。

（2）特點(diǎn)  見下表。

 

齒輪馬達(dá)的特點(diǎn)

 

    2.2.2工作原理

    (l)二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)的工作原理及應(yīng)注意的幾個(gè)問題

①工作原理圖Z所示為二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達(dá)工作原理，兩個(gè)相互嚙合的齒輪工、Ⅱ的中心分別為O₁和O₂，嚙合點(diǎn)半徑分別為r₁和r₂。齒輪I為帶有負(fù)載的輸出軸。當(dāng)高壓油液p₁（p₂為回油壓力）進(jìn)入齒輪馬達(dá)的進(jìn)油腔（由齒1、2、3和1′、2′、3′、4′的表面及殼體和端蓋的有關(guān)內(nèi)表面組成）之后，由于嚙合點(diǎn)的半徑小于齒頂圓半徑，故在齒1′和2′的齒面上便產(chǎn)生如箭頭所示的不平衡液壓力。該液壓力對(duì)于軸線0₁和0₂產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在該轉(zhuǎn)矩的作用下，齒輪馬達(dá)按圖示方向連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，油液被帶到回油腔排出。只要連續(xù)不斷地向齒輪馬達(dá)提供壓力油，馬達(dá)就連續(xù)旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。齒輪馬達(dá)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于嚙合點(diǎn)不斷改變位置，故馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)的。

    ②應(yīng)注意的幾個(gè)問題與齒輪泵相比，齒輪馬達(dá)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問題。

    a．齒輪馬達(dá)有正反轉(zhuǎn)的要求，故內(nèi)部結(jié)構(gòu)及進(jìn)出油液通道具有對(duì)稱性。

    b．馬達(dá)低壓腔的油液是由齒輪擠出來的，故低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，因此馬達(dá)不會(huì)像齒輪泵那樣因吸人流速過高而產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。

    c．因馬達(dá)回油有背壓，為防止馬達(dá)正反轉(zhuǎn)時(shí)軸端密封被沖壞，齒輪馬達(dá)殼體上設(shè)有單獨(dú)的外泄漏油口，以便將軸承部分的泄漏油液引至殼體外的油箱中，而不能像齒輪泵那樣將泄漏油引至低壓腔。

d．齒輪泵提供壓力和流量，強(qiáng)調(diào)的是容積效率，而齒輪馬達(dá)產(chǎn)生輸出扭矩，強(qiáng)調(diào)的是機(jī)械效率，并力圖有好的啟動(dòng)性能和較低的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。為了改善啟動(dòng)性能，就要設(shè)法減小摩擦轉(zhuǎn)矩，減小啟動(dòng)壓力，縮小死區(qū)（參見圖A）。降低最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，就是要使馬達(dá)在很低的轉(zhuǎn)速下，仍能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)而不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。因此，通常采取如下措施。

    i．  多采用滾針軸承，以減小馬達(dá)的啟動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩。

    ii． 改善軸承的潤(rùn)滑和冷卻條件，尤其要保證啟動(dòng)瞬間的潤(rùn)滑情況良好。

    iii．采取減小徑向力的措施，以減輕軸承上的負(fù)載，從而減小摩擦轉(zhuǎn)矩。

    iv.  應(yīng)使間隙補(bǔ)償裝置的壓緊系數(shù)盡可能減小，使補(bǔ)償裝置僅以微弱的貼緊力與齒輪輕輕接觸，從而減小摩擦轉(zhuǎn)矩。

    V.齒輪馬達(dá)的齒數(shù)一般比齒輪泵的齒數(shù)多，從而減小轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)性，降低最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，改善低速穩(wěn)定性，提高啟動(dòng)性能。此外增加齒數(shù)對(duì)減弱振動(dòng)和噪聲也有益處，馬達(dá)與輸出軸相連的齒輪的齒數(shù)z₁≥14。而高壓齒輪泵的齒數(shù)一般為z=6～14（為了防止根切而削弱齒根強(qiáng)度，齒形要進(jìn)行修正）。