齿轮泵制造工艺的常用材料
齿轮泵关键零件的常用材料分述如下。
(1)壳体和端盖常用材料是铸铁或铝合金。大排量齿轮泵多采用全铸铁壳体,中小排量的齿轮泵多采用铝合金壳体,批量产品大齿轮泵的中段壳体现多采用挤压的异型管材切割后精加工制成,较铸件毛坯具有成本低、材质均一的优点。在铝壳体内也可以直接制出内齿轮泵齿环的支承面。小排量泵的前、后端盖也常用压铸铝合金毛坯制造,但也有些厂家采用球墨铸铁制造前、后端盖,具有强度高及减振和吸收噪声的特点。
(2)齿轮、轴外啮合齿轮泵和高压内齿轮泵的齿轮多是由渗碳或氮化钢制成。如前所述,中小型齿轮泵的轴常制成整体式,大型泵则制成分离式并用键连接。齿轮和轴的常用材料牌号为45钢、40Cr、20CrMnTi、20Cr、38CrMoAl等材料(前两种用于低压齿轮泵,后三种用于高压齿轮泵)。材料经渗碳氮化处理,表面硬度达60~62HRC,心部硬度为28~44HRC,使齿轮具有较高的耐磨性和冲击韧性。淬火后的工作表面必须磨光。
小型低压摆线针轮内啮合齿轮泵的内、外转子常用铁基粉末冶金材料制造,成本很低。
(3)轴套常用材料有40钢、40Cr、铜合金(主要是锡青铜)和低锡合金等。
轴套有合体式与整体式两种。合体式轴套是在轴套孔内压入双金属轴承或DU轴承,而整体式轴套则是采用低锡合金材料,不加双金属轴承或DU轴承。
双金属轴承又称双层金属轴承,它是在钢背烧结铜合金薄壁双层金属,与整体式铜合金轴承相比,成本低,便于大批量生产。
DU轴承又称SF-1轴承。三层复合材料的DU轴承本身原为一种无油润滑轴承,可以在于摩擦或无润滑条件下工作。在工作时,DU轴承表面的聚四氟乙烯分子,可以转移粘接到轴径表面,把摩擦副间金属材料的摩擦变成聚四氟乙烯分子间的内摩擦,以获得低的摩擦因数和高的轴承性能。DU复合材料轴承由薄钢板(基体)、铅青铜粉或丝网烧结层、聚四氟乙烯三层组成。烧结的青铜粉呈海绵状多孑L隙组织(丝网则成网状),在真空中浸结聚四氟乙烯材料,填充青铜的聚四氟乙烯材料具有高的弹性模量、热传导性、最低的热膨胀系数和变形。在各种温度下,呈现高的极限pv值。在齿轮泵中使用DU轴承,有良好的适应性和性能。目前国内DU轴承的实物测算pv值可达到140MPa· m/s,比压可达54MPa。