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小型液压机外啮合齿轮泵噪声的产生机理

发布者:科鑫盟机械  发布时间:2012/2/17 9:21:56

小型液压机外啮合齿轮泵噪声的产生机理

    (1)压力脉动和流量脉动产生的噪声。液压泵的流量脉动是泵的固有特性。泵在工作时,不
管是吸油腔还是压油腔的体积都会产生周期性的变化,泵的流量也将发生周期性变化,遇到液阻
时就引起油液的压力脉动,从而产生液体的振动和噪声。这种脉动的幅度和频率取决于液压泵的
转速、流量和工作腔数(齿数、叶片数、柱塞数)。由于泵的制造质量不高,压油腔的油液向吸
油腔泄漏,产生压力脉动及噪声。
    (2)困油现象产生的噪声。为了保证齿轮泵的齿轮平稳啮合运转,必须使齿轮的重叠系数略
大于1,即在前一对齿轮尚未脱离啮合之前,后一对齿轮进入啮合。当两对齿轮同对啮合时,由
于齿轮的端面间隙很小,因此这两对齿之间的油液与泵的吸、排油腔均不相通,从而形成一个封
闭容积。齿轮转动时,此封闭容积会发生变化,使其中的液体受压缩或膨胀,造成封闭容积内液
体的压力急剧变化形成“困油现象”。由于液体的可压缩性很小,当闭死容积减小时,油液压力
骤增,当闭死容积中的高压油通过各种缝隙泄漏时,造成功率损失,并使油液发热,使机件受激
振动,产生困油噪声;当闭死容积增加时,形成真空,使溶于液体中的气体析出,形成气泡,产
生“气蚀”,这种周期性的冲击压力使泵的各零件受到很大的冲击载荷,引起振动和噪声。    (3)气穴与气蚀产生的噪声。液压系统中出现气穴与气蚀现象就会产生噪声。液压油一般混
入约2%~5%的空气,其中一部分溶解于油中,另一部分空气均匀地混合在油中,形成细小的
白点。当油液的压力降低到某一定值,混在油中的微小气体由于外压降低而体积膨胀,同时互相
聚合,形成一定体积的气泡。如果空气进一步降到空气分离压以下时,溶解在油液里的空气就会
分离出来,产生许多气泡。当气泡随油液流到压力较高的部分时,气泡被压缩而导致体积减小,
此时,在气泡内积蓄了一定能量,当压力增高到某一个数值时,气泡被压破裂,产生局部高压冲
击,其冲击力可以达到数百大气压,从而产生爆炸性的噪声,这就是所谓的气穴噪声,其中气穴
的形成,一是由于油液中混入空气,二是由于油液本身的汽化。
    (4)齿轮啮合的冲击噪声。齿轮副在齿轮啮合过程中,先进入啮合的齿轮产生弹性变形。当
后一对齿轮接着进入啮合时,原啮合轮齿因载荷突然减小,变形得到恢复,使齿轮产生切向加速
度,引起啮合齿轮不能按理论齿廓平稳运转而发生碰撞,形成“啮合冲击”,啮合冲击噪声的大
小直接与齿形误差、周节误差、粗糙度和轴线平行度等因素有关。
    (5)齿轮啮合经过节点的脉动冲击噪声(齿轮固有噪卢)。由于节点处两啮合面间相对滑动
速度和摩擦力的方向发生改变,在节圆上产生冲击力,从而产生所谓节点脉动冲击噪声。齿轮传
动的负荷越大、转速越高、齿面越粗糙,则节点脉动冲击也越大。这种齿轮噪声,即使在齿轮没
有制造误差的情况下也会产生,因此这种噪声又称为齿轮固有噪声。
    (6)机械噪声。由于机械原因,例如转动部分不平衡、轴承不良和泵轴承的弯曲等机械振动
都会引起噪声。液压装置中,回转零件不平衡而引起振动和噪声,尤其是在高速下更加明显。不
平衡的原因一般由于材质的不均匀、变形、毛坯或加工的缺陷以及加工和装配误差等引起的质量
分布不均匀,从而形成了一定的偏心。当转动时。就会产生惯性力和惯性力偶,从而引起旋转零
件的振动和噪声。此外,泵内通道常有截面突然扩大和缩小或急拐弯的情况,当流速与压力变化
急剧,通道面积过小将导致液体紊流、涡流及喷流,从而使噪声加大。在使用中,由于液压泵零
件磨损、间隙过大、流量不足、压力波动,同样也会引起噪声。

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