一款摆线齿轮液压泵性能设计

摆线齿轮属于内齿轮转子，简称Gerotor， 其具有结构简单，多用途，高性能，输送的流体范围广，可以从空气到热熔胶，泵的两侧可以处于不同的压力流。虽然摆线齿轮形状构造、材料、尺寸的差异，但是所有的摆线都是通过共轭齿廓来对密闭液体挤压工作的，依靠密闭的工作泵腔容积的变化，从而将马达的机械能转变成液体压力能。摆线液压泵的结构如下图所示，其结构包括带有电气连接的连接器和输油接头的端盖、一对内外摆线齿轮，具有永久磁铁及碳刷和转子的永磁电机五部分组成。

下图为ELSD液压马达的性能设计参数，额定电压、电流、温度条件，马达输出的转矩和转速是衡量马达的性能指标的重要参数，同时根据泵应用及安装结构来设计相应的几何尺寸。

有刷直流马达在工作时，换向器与碳刷之间的接触会产生电磁噪声，波动较大的电磁力将会影响到油泵的输出的不良反应。由于马达产生的噪声在频率和幅度有很大的随机性，一般在设计阶段会考虑通过电气设计参数来抑制或消除电磁兼容，采用滤波-平波电路图来完成过流，过压，LC滤波。

油泵功能组件—摆线转子齿轮，液压泵主要有内转子和外转子，泵体外壳三部分构成。油泵的设计一般考虑泵的结构，油槽，间隙，材料，密封，同时考虑控制的流体是液压油的黏度。

流量脉动均匀性作为ELSD液压泵的重要性能指标，过大的流量脉动直接影响到液压系统的平稳性。在设计ELSD液压泵时，一般从三个方面来减少ElSD液压泵流量脉动的方法，首先通过Gerotor本身特征流量脉动的原理和影响因素来减少齿轮齿顶和轴向间隙，其次对工作腔及相关的流道和流道入口进行降噪设计，最后，对马达、轴承的传动均匀性的变差乃至整个系统影响的流量脉动有关参数作为设计时考虑的依据。下图为研究的ELSD液压泵在不同压力下流量脉动设计标准。

泵的其他性能：额定功率，容积功率，机械功率，气穴，噪音。碳刷和油封会随着马达不停运转 而发生磨损，在设计时要考虑动态油封的寿命和碳刷的磨损。动态油封一般在3-10psi,1K-5Krpm工作条件达到至少1800小时不泄露，碳刷在马达正常的负载下，不能摩擦产生超过150℃高温，工作寿命要达到2000小时。

摆线液压泵一般采用较长的转子和磁铁的设计增加了泵的稳定泵，但对泵的制造和加工提出了较高的要求。在制造和组装过程中，各种与轴关联部件的组装如换向器、轴承、油封，油封与泵体的安装，需要保证轴的直线度、偏心量、游隙不受影响，同时增加合适的润滑油脂在油封和其配合的泵体内。同时增加马达外壳的厚度，防止铁损、磁损对马达的性能的影响，增大碳刷的尺寸满足减小电流密度的要求。