ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пульсация подачи из "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем" Наиболее нагруженными узлами шестеренного насоса являются его подшипники, на которые действуют радиальные статические силы г перепада давления жидкости на внешние цилиндрические поверхности шестерни (см. рис. 115, а) и механические силы обусловленные реакцией от вращающего момента, причем первые из этих, сил значительно превышают последние. [c.325] Из схемы, представленной на рис. 115, б, следует, что некоторая часть цилиндрической поверхности шестерен, непосредственно омываемая жидкостью со стороны нагнетательной и всасывающей полостей, находится под давлением, имеющимся в этих полостях. На поверхности же впадин, отделенных от данных полостей зубьями, действует давление, снижающееся по некоторому закону от максимального, равного давлению жидкости в полости нагнетания, до давления рх в полости всасывания (эпюра сил давления представлена на рис. 115, а). При концентричном положении шестерен относительно колодцев корпуса (соответствует кольцевой щели с параллельными стенками [1]) эта зависимость будет ступенчато-линейной (см. рис. 115, б) и при эксцентричном их положении (что является наиболее вероятным) — ступенчато-сте-пенной (кривая е). [c.325] В результате такого распределения давления по наружным поверхностям шестерен возникают неуравновешенные усилия, которые воспринимаются подшипниками их валиков. При этом мы не учитываем нагрузки, обусловленные компрессией жидкости во впадинах зацепляющихся зубьев. [c.325] Ра И р1 — давление жидкости соответственно в полости нагнетания и всасывания. [c.325] При этом также не учитываем радиальные нагрузки на валики шестерен, обусловленные компрессией жидкости во впадинах зубьев, находящихся в зацеплении. [c.326] Последнее выражение справедливо, в частности, для изношенного насоса, шестерни которого в результате износа подшипников могут прийти в контакт с нижней частью колодца, тогда как в верхней части колодца образуется зазор. В этом случае нагрузка подшипников определится давлением жидкости фактически на радиальную проекцию шестерни [см. выражение (114)]. [c.326] Анализ показывает, что сила реакции от этого момента увеличивает радиальную нагрузку на подшипники ведомой шестерни и уменьшает ее на подшипники ведущих шестерен. [c.326] Жесткость валов должна быть такой, чтобы при их деформации (прогибе) не происходило при данных радиальных зазорах между шестернями и корпусом насоса задиров корпуса, а также не нарушались условия зацепления шестерен. [c.327] Для разгрузки подшипников шестерен от усилий давления жидкости применяют схемы с гидравлическим противодавлением. Для этой цели полость нагнетания соединяется каналом с камерой (рис. 122, а), расположенной диаметрально противоположно к этой полости. В реверсивных насосах подобная канализация предусматривается и со стороны, противоположной всасывающей полости. [c.327] Более совершенной является разгрузка с помощью радиальных, не пересекающихся каналов, которые соединяют между собой каждую пару диаметрально расположенных междузубовых впадин (рис. 122, б). [c.327] Подобная разгрузка особенно целесообразна в агрегатах, используемых в качестве гидромоторов. [c.327] Р1 и Ра — давление соответственно в начале и в конце компрессии (сжатия) жидкости. [c.328] Компрессия жидкости во впадинах шестерен может возникнуть при плотном замыкании одной или нескольких впадин зацепляющимися зубьями. В частности, если зуб, входящий во впадину при повороте шестерен, имеет плотный контакт с сопрягаемыми поверхностями двух других зубьев, образующими эту впадину по двум точкам сис/, произойдет запирание (блокирование) в ней некоторого объема жидкости (на рис. 123, а отмечено точечной штриховкой). Поскольку этот запертый объем при повороте шестерен уменьшается и жидкость будет выдавливаться из него через зазоры,.во впадине при известной плотности контакта в точках с и с/ и герметичности соединения по торцам шестерен может развиться недопустимо высокое давление. [c.328] Если в конструкции насоса не предусмотрена разгрузка от запертого объема, то большая часть жидкости при изменении запертых объемов будет выдавливаться во всасывающую камеру, так как давление в ней меньше, чем в напорной. В результате защемленная жидкость будет теряться, что понизит объемный к. п. д. насоса. [c.328] Однако при большом коэффициенте перекрытия (т 1) и плотном контакте второй пары зацепляющихся зубьев компрессия будет наблюдаться, хотя и в меньшей степени, и в последнем случае. Из рис. 123, в видно, что при плотном контакте двух пар сцепляющихся зубьев в точках ей/ образуется замкнутая полость (отмечена точечной штриховкой), состоящая из двух соединенных зазором 5 впадин зацепляющихся зубьев ведущей и ведомой шестерен. Нижняя часть этой полости при повороте шестерен в направлении, указанном стрелкой, будет уменьшаться, а верхняя — увеличиваться в результате объем замкнутой полости изменяется. [c.329] С целью уменьшения вредного влияния запираемой во впадинах шестерен жидкости, наблюдаемого при одновременном зацеплении двух пар зубьев, коэффициент перекрытия стремятся уменьшить, доводя его до т 1,1. [c.330] Запертый объем обычно разгружается с помощью глухих канализационных канавок к небольшой глубины, выполненных на боковых крышках насоса (рис. 123, г). Запертый объем, уменьшающийся при вращении шестерен, соединяется канавкой с полостью нагнетания, а увеличивающийся — с полостью всасывания. Расположение этих канавок относительно оси симметрии должно быть таким, чтобы при любом положении шестерен полости всасывания и нагнетания не соединялись между собой и было бы обеспечено некоторое положительное перекрытие. Для этого отсечка от полости нагнетания замкнутой камеры с объемом, уменьшающимся при вращении шестерен, должна происходить в момент, когда этот объем близок к минимальному, а соединение с полостью всасывания — когда он больше минимального. Канавки рекомендуется располагать так, чтобы отсеченное межзубовое пространство соединялось с зоной нагнетания лишь при уменьшении своего объема, а при увеличении его — связывалось с зоной всасывания для предотвращения кавитации. [c.330] Ширина а канавки при числе зубьев от 10 до 17 а = (1,2ч-1,5) т. Глубина с канавки (см. рис. 123, г) принимается при 10 =5 2 17 и т 3 мм равной с = 0,05т при т равном 4 5 и 6 мм. Глубина канавки соответственно равна 2,5 4 и 5,5 мм. [c.331] При расчете сечения канализационных канавок, предназначенных одновременно и для подвода жидкости в межзубовое пространство из камеры всасывания, скорость течения жидкости следует принимать не более 4,5—5 м/с. [c.331] Форма периодической кривой пульсации зависит от ряда факторов и в первую очередь от коэффициента т перекрытия и давления жидкости. [c.331] Вернуться к основной статье