47. Шестереннінасоси, конструкції параметри.
Шестеренний насос - це зубчастий насос з робочими органами у вигляді шестерень, що забезпечують герметичне замикання робочих камер і передачу моменту, що обертає, з провідного валу на ведений. Шестеренні насоси можуть бути із зовнішнім та внутрішнім зачепленням.
Найбільш простим за конструкцією та найпоширенішим є шестеренний насос із зовнішнім зачепленням (рисунок 1.16). Він складається з корпусу4та двох евольвентних зубчастих коліс (шестерень)1та3, що знаходяться в зачепленні. У представленій конструкції провідною є шестерня1, а веденою -3.
При виході зубів із зачеплення у всмоктувальній порожнині робочий об'єм збільшується і рідина заповнює западини між зубами (у тому числі затемнену западину2).Потім западини з рідиною переміщаються по дугах кола від порожнини всмоктування в порожнину нагнітання (показано штрихпунктирною лінією). У порожнині нагнітання зубці входять у зачеплення, робочий об'єм зменшується і рідина витісняється у порожнину нагнітання. Слід мати на увазі, що западини трохи більше зубів, тому частина рідини повертається назад у порожнину всмоктування.
Таким чином, робочою камерою шестеренного насоса є западина між зубами, точніше та частина її об'єму, яку займає зуб при витісненні рідини. Для наближеного визначення робочого об'єму насосаV0приймають об'єми зубів і западин рівними. Тоді можна вважати, що робочий об'єм насоса дорівнює сумарному об'єму всіх западин і зубів однієї шестерні і може бути визначений за формулою
, (1.35)
деD—діаметр початкового кола шестірні;b—ширина шестерні;h- висота зубів (глибина западин).
Для аналізу впливу параметрів зачеплення на робочий об'ємнасоса доцільно зв'язати його із модулем зачеплення. Оскільки висота зуба дорівнює двом модулям (h= 2т), а діаметр початкового кола шестірні - добутку модуля і числа зубів (D=mz), то (1.35) перетворюється на формулу
.
Формула дозволяє зробити висновок, що робочий об'ємV0збільшується пропорційно числу зубівzу першому ступені та квадрату модулят.Таким чином, для збільшення подачі насоса доцільніше збільшувати модуль зачепленнятза рахунок зниження числа зубівz.На практиці зазвичай застосовують насоси з числом зубівz=8. 18.
Шестеренні насоси із зовнішнім зачепленням набули широкого поширення в машинобудуванні, оскільки вони прості у виготовленні та надійні в експлуатації. Ці насоси випускаються для гідросистем як із високими тисками (до 15. 20 МПа), так і з нижчими (1. 10 МПа). Перші знаходять застосування в гідросистемах тракторів, дорожньо-будівельних та сільськогосподарських машин, а другі використовуються у верстатних гідроприводах та гідросистемах поршневих двигунів. Частоти обертання більшості шестеренних насосів із зовнішнім зачепленням знаходяться в діапазоні 1000. 2500 об/хв. Повні ККД цих насосів зазвичай становлять 0,75. 0,85, а об'ємні ККД - 0,85. 0,95.
Крім шестеренних насосів із зовнішнім зачепленням, бувають також шестеренні насоси з внутрішнім зачепленням, коли шестерня менших розмірів розташовується всередині більшого зубчастого колеса. Такі насоси компактніші, але через складнішу конструкцію порівняно з насосами із зовнішнім зачепленням вони не знайшли широкого застосування.
1 -провідна шестерня;2, 5 -западини (робочі камери);3 -ведена шестерня;4 -корпус;6 -зуб