齒輪馬達

创建于05.17

齒輪馬達

2.2.1 類型特徵

(l) 分類齒輪馬達是一種基於啮合原理的液壓馬達，屬於高速液壓馬達。它是各種液壓馬達中結構最簡單的。其詳細分類如圖y所示。其中，兩齒輪型漸開線外齒輪馬達是最廣泛使用的。

(2) 特徵顯示在下表中。

齒輪馬達的特點

類型	主要優點	主要缺點
漸開線外啮合齒輪馬達	①結構簡單，工藝性好	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噪聲大
擺線內啮合齒輪馬達	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) 兩齒輪型漸開線外齒電機的工作原理及需注意的一些問題

① 工作原理圖 Z 顯示了兩個齒輪型漸開線外嚙合齒輪馬達的工作原理。兩個嚙合齒輪 I 和 II 的中心分別為 O1 和 O2，嚙合點的半徑分別為 R1 和 R2。齒輪 I 是一個帶負載的輸出軸。當高壓油 P1（P2 是回油壓力）進入由齒 1'、2'、3' 和 1'、2'、3'、4' 的齒面以及外殼和端蓋的相關內表面組成的齒輪馬達的油進口腔時，由於嚙合點的半徑小於加高圓的半徑，將在齒 1' 和 2' 的齒面上產生如箭頭所示的不平衡油壓。液壓壓力為軸 01 和 02 產生扭矩。在扭矩的作用下，齒輪馬達沿圖中所示的方向不斷旋轉。隨著齒輪的旋轉，油被帶到回油腔並排出。只要持續向齒輪馬達供應壓力油，馬達將不斷旋轉並輸出扭矩和速度。在齒輪馬達旋轉的過程中，由於嚙合點不斷改變位置，馬達的輸出扭矩是脈動的。

② 與齒輪泵相比，齒輪馬達存在以下問題。

a. 齒輪馬達有正反轉的要求，因此內部結構和油路是對稱的。

b. 馬達低壓腔內的油被齒輪擠出，因此低壓腔內的壓力略高於大氣壓，因此馬達不會因為像齒輪泵那樣的高吸入流量而產生空蝕現象。

c. 由於馬達油回流的背壓，為了防止在馬達的正反轉過程中軸端密封受到損壞，齒輪馬達外殼上設置了單獨的漏油口，以便將軸承部分的漏油引導至外殼外的油箱，而不是像齒輪泵那樣將漏油引導至低壓腔。

d. 齒輪泵提供壓力和流量，強調體積效率，而齒輪馬達產生輸出扭矩，強調機械效率，並試圖具有良好的啟動性能和低的最小穩定速度。為了改善啟動性能，有必要減少摩擦扭矩、啟動壓力和死區（見圖 a）。減少最小穩定速度是使馬達在非常低的速度下穩定運行而不會爬行。因此，通常採取以下措施。

i. 滾針軸承通常用於減少電動機的啟動摩擦扭矩。

II. 改善軸承的潤滑和冷卻條件，特別是在啟動時確保良好的潤滑。

III. 減少徑向力以減少軸承上的負載，從而減少摩擦力矩。

IV. 間隙補償裝置的壓縮係數應盡可能降低，以便補償裝置僅輕微接觸與緊固力較弱的齒輪，以減少摩擦扭矩。

5. 齒輪馬達的齒數通常多於齒輪泵，以減少扭矩的波動，降低最小穩定轉速，提高低速穩定性並改善啟動性能。此外，增加齒數也有助於減少振動和噪音。與馬達輸出軸連接的齒輪的齒數 Z1 大於或等於 14。高壓齒輪泵的齒數通常為 z = 6 ~ 14（為了防止切削和削弱根部強度，應修改齒形）。

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