小型液压机外啮合齿轮泵噪声的产生机理

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。