齒輪馬達

    2. 2.1  類型特點

(l)分類  齒輪馬達是以嚙合原理工作的液壓馬達，屬于高速液壓馬達，它是各種液壓馬達中結構最簡單的一種，其詳細分類如圖Y所示。其中，二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達應用最普遍。

（2）特點  見下表。

 

齒輪馬達的特點

 

    2.2.2工作原理

    (l)二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達的工作原理及應注意的幾個問題

①工作原理圖Z所示為二齒輪式漸開線外嚙合齒輪馬達工作原理，兩個相互嚙合的齒輪工、Ⅱ的中心分別為O₁和O₂，嚙合點半徑分別為r₁和r₂。齒輪I為帶有負載的輸出軸。當高壓油液p₁（p₂為回油壓力）進入齒輪馬達的進油腔（由齒1、2、3和1′、2′、3′、4′的表面及殼體和端蓋的有關內表面組成）之后，由于嚙合點的半徑小于齒頂圓半徑，故在齒1′和2′的齒面上便產生如箭頭所示的不平衡液壓力。該液壓力對于軸線0₁和0₂產生轉矩。在該轉矩的作用下，齒輪馬達按圖示方向連續地旋轉。隨著齒輪的旋轉，油液被帶到回油腔排出。只要連續不斷地向齒輪馬達提供壓力油，馬達就連續旋轉，輸出轉矩和轉速。齒輪馬達在轉動過程中，由于嚙合點不斷改變位置，故馬達的輸出轉矩是脈動的。

    ②應注意的幾個問題與齒輪泵相比，齒輪馬達有以下幾個應注意的問題。

    a．齒輪馬達有正反轉的要求，故內部結構及進出油液通道具有對稱性。

    b．馬達低壓腔的油液是由齒輪擠出來的，故低壓腔的壓力稍高于大氣壓力，因此馬達不會像齒輪泵那樣因吸人流速過高而產生汽蝕現象。

    c．因馬達回油有背壓，為防止馬達正反轉時軸端密封被沖壞，齒輪馬達殼體上設有單獨的外泄漏油口，以便將軸承部分的泄漏油液引至殼體外的油箱中，而不能像齒輪泵那樣將泄漏油引至低壓腔。

d．齒輪泵提供壓力和流量，強調的是容積效率，而齒輪馬達產生輸出扭矩，強調的是機械效率，并力圖有好的啟動性能和較低的最低穩定轉速。為了改善啟動性能，就要設法減小摩擦轉矩，減小啟動壓力，縮小死區（參見圖A）。降低最低穩定轉速，就是要使馬達在很低的轉速下，仍能穩定運轉而不出現爬行現象。因此，通常采取如下措施。

    i．  多采用滾針軸承，以減小馬達的啟動摩擦轉矩。

    ii． 改善軸承的潤滑和冷卻條件，尤其要保證啟動瞬間的潤滑情況良好。

    iii．采取減小徑向力的措施，以減輕軸承上的負載，從而減小摩擦轉矩。

    iv.  應使間隙補償裝置的壓緊系數盡可能減小，使補償裝置僅以微弱的貼緊力與齒輪輕輕接觸，從而減小摩擦轉矩。

    V.齒輪馬達的齒數一般比齒輪泵的齒數多，從而減小轉矩的波動性，降低最低穩定轉速，改善低速穩定性，提高啟動性能。此外增加齒數對減弱振動和噪聲也有益處，馬達與輸出軸相連的齒輪的齒數z₁≥14。而高壓齒輪泵的齒數一般為z=6～14（為了防止根切而削弱齒根強度，齒形要進行修正）。