齒輪馬達
2.2.1 類型特徵
(l)分類齒輪馬達是基於嚙合原理的液壓馬達,屬於高速液壓馬達。它是各類液壓馬達中結構最簡單的。其詳細分類如圖y所示。其中,二檔齒輪式漸開線外嚙合齒輪電動機應用最為廣泛。
(2)特性如下表所示。
齒輪馬達的特點
類型 | 主要優點 | 主要缺點 |
漸開線外嚙合齒輪馬達 | ①結構簡單,工藝性佳 | ①啟動轉矩較小;輸出轉矩脈動大 |
②體積小,重量輕 | ②效率低 |
③抗污染能力強 | ③低速穩定性差 |
④耐衝擊,慣性小 | ④噪音大 |
擺線內嚙合齒輪馬達 | ①體積小,重量輕,功率重量比大 | 結構複雜 |
②輸出轉矩大 |
③轉速範圍寬 |
④價格低廉 |
2.2.2 工作原理
(l)二檔式漸開線外嚙合齒輪馬達的工作原理及應注意的問題
①工作原理圖Z顯示了二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達的工作原理。兩個嚙合齒輪I、II的中心分別為O1、O2,嚙合點的半徑分別為R1、R2。齒輪I為帶負載的輸出軸。當高壓油P1(P2為回油壓)進入由齒1’、2’、3’和齒1’、2’、3’、4’表面及殼體、端蓋相應內表面構成的齒輪馬達進油腔時,由於嚙合點的半徑小於齒頂圓壓半徑,在齒1’、2’的齒面上就會產生如箭頭所示的不平衡。液壓為軸01、02產生扭矩,齒輪馬達在扭矩作用下,依圖示方向連續旋轉。隨著齒輪的旋轉,油被帶到回油室並排出。只要持續向齒輪馬達供給壓力油,馬達就會持續轉動並輸出扭力和轉速。齒輪馬達旋轉過程中,由於嚙合點不斷變換位置,導致馬達的輸出扭力是脈動的。
② 與齒輪幫浦相比,齒輪馬達有下列問題。
一個。齒輪馬達有正反轉的要求,因此其內部結構和油道都是對稱的。
b.馬達低壓腔內的油液被齒輪擠出,因此低壓腔內的壓力略高於大氣壓力,所以馬達不會像齒輪幫浦那樣因吸入流量大而產生氣蝕現象。
c.由於馬達回油有背壓,為防止馬達正反轉時損壞軸端密封,在齒輪馬達殼體上設置了單獨的漏油口,將軸承部分的漏油引至殼體外的油箱,而不是像齒輪泵那樣將漏油引至低壓腔。
d.齒輪幫浦提供壓力和流量,強調容積效率,而齒輪馬達產生輸出扭矩,強調機械效率,並力求具有良好的啟動性能和較低的最低穩定轉速。為了提高起動性能,必須減少摩擦扭矩、降低起動壓力和死區(見圖a)。降低最低穩定轉速就是讓馬達在很低的轉速下穩定運行,不出現爬行現象。因此通常採取如下措施。
我。常採用滾針軸承來減少電動機的起動摩擦扭矩。
二.改善軸承的潤滑和冷卻條件,特別是確保起動瞬間的良好潤滑。
三減少小徑向力以減少軸承所受的負荷,從而減少摩擦扭矩。
四應盡量減少間隙補償裝置的壓縮係數,使補償裝置與齒輪僅以較弱的緊力輕微接觸,以減少摩擦扭力。
5.齒輪馬達的齒數一般比齒輪幫浦的齒數多,以減少扭力的波動,降低最低穩定轉速,提高低速穩定性,改善起動性能。此外,增加齒數也有利於減少振動和噪音。與電動機輸出軸連接的齒輪的齒數Z1大於或等於14,高壓齒輪幫浦的齒數一般為z=6~14(為防止根切,削弱齒根強度,需對齒廓進行修形)。