2020-07-01
598
При расчете гидронасосов исходными параметрами являются частота вращения n, эффективная (полезная) подача Qэф, давление нагнетания рн и величины механического ηмех и объёмного ηо КПД.
Для шестеренной ОГМ с внешним зацеплением выражение для определения теоретической производительности (7.1) является базовым.
 ,
| (7.1) |
где m – модуль зацепления;
b – ширина зуба шестерни;
z – количество зубьев.
Общая методика расчета представляет собой следующую последовательность вычислений.
По заданной эффективной подаче Qэф определяется теоретическая (расчетная) подача Qт.
(7.2)
2. Исходя из заданной частоты вращения n, определяют рабочий объем насоса q
(7.3)
Для предварительного выбора модуля зацепления т при окружной скорости шестерни u = 10…20 м/с и отношения b/m (где b – ширина шестерни), в пределах 6…10 часто пользуются эмпирическим выражением)
|
|
|
(7.4)
Ряд модулей зубчатого зацепления для эвольвентных зубчатых колес, мм: 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 60; 80; 100.
Для уменьшения габаритов насоса число зубьев желательно выбирать при всех прочих равных условиях возможно малым, а модуль – большим. Однако при уменьшении числа зубьев уменьшается прочность зубьев из-за подрезания их ножек, а также увеличивается неравномерность подачи. Для устранения подрезания (ослабления) ножек зубьев производят коррекцию (корригирование) зацепления путем увеличения угла зацепления.
С целью уменьшения запертого объема выбирают такое соотношение размеров головки и ножки зуба, при котором остаточный объем (объем зазора между внешней поверхностью зуба и внутренней поверхностью впадины) или объем жидкости, переносимый из полости нагнетания в полость всасывания, был бы минимальный. Для этого радиальный зазор между вершиной одной шестерни и донышком впадины другой уменьшают во многих случаях до 0,05 модуля.
Ширина шестерни (длина зуба) обычно не превышает десяти модулей (распространено
b = (4…6) т).
Практикой установлено, что отношение ширины b шестерни к диаметру ее начальной окружности dн в насосах высоких давлений составляет:
для насосов с подшипниками качения b/dн =0,5…0,6;
для насосов с подшипниками скольжения b/dн =0,4…0,5.
При меньших значениях этого отношения объемный КПД насоса понижается, а при больших затрудняется герметизация места контакта сцепляющихся зубьев. Поскольку ошибки изготовления по ширине зуба могут вызвать значительные утечки жидкости и снижение объемного КПД за счет межзубовых перетечек, целесообразно применять (в особенности при высоких требованиях к герметичности) шестерни небольшой ширины (в некоторых миниатюрных насосах доводится до 1,5 - 5 мм). При таких шестернях деформации в зоне контакта зубьев, обусловленные высокими удельными нагрузками, способствуют обеспечению герметичности по линии зацепления зубьев.
|
|
|
В соответствии с принципом взаимозаменяемости ряд геометрических параметров эвольвентного зацепления стандартизован. В России зубчатые колёса выбирают по числу зубьев 
и модулю m, принимая следующие параметры за постоянные (по ГОСТ 13755-81):
1. высота головок зуба 
;
2. глубина впадин 
;
3. подрезания нет, то есть 
или угол зацепления 
равен основному углу зацепления 
;
4. угол зацепления 
5. коэффициент высоты головки зуба 
;
6. коэффициент радиального зазора 
.
