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【摘 要】电瓶叉车的广泛应用急需解决齿轮泵噪音问题，本文从噪音产生的两方面原因入手，分析噪音的产生，提出降低噪音的具体解决方案。
【关键词】电瓶叉车；齿轮泵；噪音 随着物流产业的不断发展，仓储业逐渐成为新兴产业。电瓶叉车以其操作简单，运转时平稳，无废气污染，适合在室内作业的优势需求量急增，。齿轮泵为电瓶叉车门架工作系统的提升和倾斜提供液压动力。随环保要求的提高，对噪音的要求也在逐步提高。低噪音齿轮泵也被广泛应用在电瓶叉车上。为了适应电瓶叉车的要求，如何降低齿轮泵噪音就成为了齿轮泵制造业的瓶颈。
齿轮泵噪音产生的原因有两个方面，一方面是设计制造原因，包括齿轮的齿形设计、卸荷槽设计、齿轮的加工精度以及齿廓毛刺等方面。另一方面是使用原因，主要是是用户使用不当造成齿轮泵内部产生气穴、吸空以及不同轴的现象。分析和消除噪音的产生，解决齿轮泵噪音问题，提升低噪音齿轮泵的品质是液压产业需要解决的难题。
1.设计制造原因
1.1齿形的设计
齿轮泵的齿轮齿形多数是渐开线形，为了提高齿轮泵的容积效率，保证运行平稳，所以齿轮泵的齿轮重合度大于一，也就是说当一对齿开始进入啮合时，另一对齿未能脱离啮合，这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间，该区间既不与高压压油区相通，也不与低压区吸油区相通，当齿轮继续旋转，在高压区啮入的齿之间油压迅速增加，形成超高压，当该对齿转过中间点，这对齿之间空间增大，形成吸空现象，噪音也大。为了降低噪音，将齿轮设计成啮合侧与非啮合侧不同模数和压力角，轮齿工作面的模数小，非工作面的模数大，齿轮较瘦再加上轮齿的非工作面有跟切现象，故齿轮相互啮合是不会产生干涉现象。并使非啮合侧吸收油液，降低困油现象，从而降低噪音10～15dB。20mL/r排量以上的齿轮泵噪音低于67dB。满足电瓶叉车的低噪音要求。
1.2卸荷槽的设计
液压齿轮泵是由一对互相啮合的齿轮组成，通过齿轮在旋转时齿的啮合与分离形成容积的变化而吸油和压油。当齿轮啮合后，啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出，使得齿轮啮合阻力激增，对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力，而在低压区形成气蚀和较大噪音。这种现象叫做困油现象。被困住的油会产生高压，油液中的气体被压缩后产生爆破，对齿轮泵内部零件形成气蚀，噪音增大。
卸荷槽的设计是外啮合齿轮泵设计中最为重要的环节之一，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口。而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象。卸荷槽的设计是否合理，直接影响到齿轮泵的工作性能、噪音和使用寿命。卸荷槽可以消除齿轮泵的困油现象，保证齿轮泵的平稳运行。卸荷槽有三种形式：（1）相对齿轮中心连线对称布置的双矩形卸荷槽；（2）相对齿轮中心连线对称布置的双圆形卸荷槽；（3）相对齿轮中心连线不对称布置的双卸荷槽。卸荷槽能够减少气蚀，降低噪音7dB（A）左右。
1.3齿轮的加工精度
齿轮泵齿轮的加工精度差，泵内零件损坏或磨损严重将产生震动与噪声：如齿形误差或周节误差大，两齿轮接触不良，齿面粗糙度高，公法线长度超长，齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。齿轮的渐开线齿形是成形刀具保证的，如果在齿轮渐开线收尾部位过渡一次完成的而是用其他加工方法修复，就会产生咬根现象，就是一个齿轮的齿顶咬另一个齿轮的齿根，在齿轮的啮合痕迹可以发现这种现象，齿轮泵高速旋转时会产生噪音，降低容积效率，在齿轮加工过程中应该避免这种现象。提高齿轮的加工精度，通过滚齿后剃齿或磨齿，使齿轮的啮合精度提高，并适当的对齿轮开根，都可以使齿轮啮合更加平稳，消除噪音。
1.4齿廓毛刺
齿轮的端面与齿顶圆之间形成的齿廓部位存在尖角，高速旋转后会对侧板造成切削，切削产生的金属屑在齿轮之间形成积屑瘤，使齿轮啮合不平稳，产生噪音。为了解决齿廓倒钝问题，在钻床工作台上模拟齿轮啮合运动使齿轮旋转，用含有磨料的盘刷对齿轮端面抛光，去除齿轮端面的毛刺，使齿轮齿廓部分倒钝R0.1。
齿轮端面、轴径的粗糙度差存在微观毛刺，齿轮泵运转时，会对侧板的端面及轴承的内孔造成研伤，使高低压区域变化，齿轮啮合不平衡，使内泄漏大，导致输出流量减少，噪音增大。用旋流式光整机对齿轮进行光整处理可以去除齿轮外表的微观毛刺，提高齿轮表面包括齿顶、轴径、端面的粗糙度等级达两个等级以上。防止齿轮微观毛刺对侧板端面及轴承内孔造成研伤，从而延迟齿轮泵寿命。减少泄漏，降低噪音。
2.使用原因
2.1气穴和吸空
“气穴”现象和“吸空”现象也是造成齿轮泵噪声过高的主要原因之一。在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而使气泡产生的现象，称为“气穴”现象。这些空气分离出来后形成的大量气泡会使原来连续的油液变成不连续的状态，同时这些气泡随着油液由齿轮泵的低压腔运动到高压腔，气泡在压力油的冲击下将迅速溃灭，由于这一过程是瞬间发生的，会引起局部液压冲击，在气泡凝结的地方，压力和温度会急剧升高，引起强烈的振动和噪声。在“气穴”现象产生时常伴有啸叫使人无法工作并引起系统压力的波动，致使设备有时不能正常工作。
此外，齿轮泵在使用过程中，由于吸油管接头处和轴伸油封处密封不好，进油管道堵塞，油箱内液面位置过低， 油液粘度过高等因素， 均可造成齿轮油泵吸油口处真空度过高，使空气渗入，产生“吸空”现象，当这些渗入的气泡进入齿轮泵的高压腔时也会产生上述“气穴”现象，引起振动和噪声。在齿轮泵安装时要避免产生吸空现象，降低齿轮泵噪音。
2.2齿轮泵安装不同轴
齿轮泵输出轴通过花键或者平键与电机连接，齿轮泵安装要求同轴度小于0.1mm，如果电机连接尺寸超差，造成齿轮泵安装不同轴，不但会使轴头油封损坏，而且会使齿轮受力不均，齿轮之间的啮合就会不平稳，就会产生噪音。为了解决不同轴问题，首先要检测安装的同轴度，并保证齿轮泵止口与电机连接之间为间隙配合。合理设计花键配合公差，解决花键连接的干涉问题。
3.结语
综上所述，通过合理设计齿轮泵齿轮齿形，消除齿轮微观毛刺是降低齿轮泵噪音的有效办法，齿轮泵的合理安装能够解决齿轮泵的吸空和不同轴现象，更是降低齿轮泵噪音的根本途径。为了更加环保降噪，电瓶叉车更能满足物流需求，低噪音齿轮泵也更能普遍应用在电瓶叉车行业。 [科]
【参考文献】
[1]周明.采用非对称齿形减小齿轮泵的异常噪音[J].机床与液压，2006（9）：168.
[2]李岚.齿轮泵噪声的机理分析与控制[J].组合机床与自动化加工技术，2002.（11）：65-66.
[3]吕正农，刘杰，外啮合齿轮泵产生噪音的机理及解决方案[J].机械管理开发，2008（3）：126-127.
[4]侯刚.外啮合齿轮泵卸荷槽的设计[J].流体传动与控制，2004（11）：31-33.
【关键词】电瓶叉车；齿轮泵；噪音 随着物流产业的不断发展，仓储业逐渐成为新兴产业。电瓶叉车以其操作简单，运转时平稳，无废气污染，适合在室内作业的优势需求量急增，。齿轮泵为电瓶叉车门架工作系统的提升和倾斜提供液压动力。随环保要求的提高，对噪音的要求也在逐步提高。低噪音齿轮泵也被广泛应用在电瓶叉车上。为了适应电瓶叉车的要求，如何降低齿轮泵噪音就成为了齿轮泵制造业的瓶颈。
齿轮泵噪音产生的原因有两个方面，一方面是设计制造原因，包括齿轮的齿形设计、卸荷槽设计、齿轮的加工精度以及齿廓毛刺等方面。另一方面是使用原因，主要是是用户使用不当造成齿轮泵内部产生气穴、吸空以及不同轴的现象。分析和消除噪音的产生，解决齿轮泵噪音问题，提升低噪音齿轮泵的品质是液压产业需要解决的难题。
1.设计制造原因
1.1齿形的设计
齿轮泵的齿轮齿形多数是渐开线形，为了提高齿轮泵的容积效率，保证运行平稳，所以齿轮泵的齿轮重合度大于一，也就是说当一对齿开始进入啮合时，另一对齿未能脱离啮合，这也就使得在两对齿之间形成了一个封闭区间，该区间既不与高压压油区相通，也不与低压区吸油区相通，当齿轮继续旋转，在高压区啮入的齿之间油压迅速增加，形成超高压，当该对齿转过中间点，这对齿之间空间增大，形成吸空现象，噪音也大。为了降低噪音，将齿轮设计成啮合侧与非啮合侧不同模数和压力角，轮齿工作面的模数小，非工作面的模数大，齿轮较瘦再加上轮齿的非工作面有跟切现象，故齿轮相互啮合是不会产生干涉现象。并使非啮合侧吸收油液，降低困油现象，从而降低噪音10～15dB。20mL/r排量以上的齿轮泵噪音低于67dB。满足电瓶叉车的低噪音要求。
1.2卸荷槽的设计
液压齿轮泵是由一对互相啮合的齿轮组成，通过齿轮在旋转时齿的啮合与分离形成容积的变化而吸油和压油。当齿轮啮合后，啮合的两齿间的液压油由于齿的封闭无法排出，使得齿轮啮合阻力激增，对浮动侧板上的滑动轴承形成很大压力，而在低压区形成气蚀和较大噪音。这种现象叫做困油现象。被困住的油会产生高压，油液中的气体被压缩后产生爆破，对齿轮泵内部零件形成气蚀，噪音增大。
卸荷槽的设计是外啮合齿轮泵设计中最为重要的环节之一，卸荷槽开法是在高压啮合区开槽，使得啮入时形成的高压油流入压油区，也就是压油口。而低压区开槽使得啮出时形成的真空区与吸油口相通，这样就解决困油现象。卸荷槽的设计是否合理，直接影响到齿轮泵的工作性能、噪音和使用寿命。卸荷槽可以消除齿轮泵的困油现象，保证齿轮泵的平稳运行。卸荷槽有三种形式：（1）相对齿轮中心连线对称布置的双矩形卸荷槽；（2）相对齿轮中心连线对称布置的双圆形卸荷槽；（3）相对齿轮中心连线不对称布置的双卸荷槽。卸荷槽能够减少气蚀，降低噪音7dB（A）左右。
1.3齿轮的加工精度
齿轮泵齿轮的加工精度差，泵内零件损坏或磨损严重将产生震动与噪声：如齿形误差或周节误差大，两齿轮接触不良，齿面粗糙度高，公法线长度超长，齿侧隙过小，两啮合齿轮的接触区不在分度圆位置等。齿轮的渐开线齿形是成形刀具保证的，如果在齿轮渐开线收尾部位过渡一次完成的而是用其他加工方法修复，就会产生咬根现象，就是一个齿轮的齿顶咬另一个齿轮的齿根，在齿轮的啮合痕迹可以发现这种现象，齿轮泵高速旋转时会产生噪音，降低容积效率，在齿轮加工过程中应该避免这种现象。提高齿轮的加工精度，通过滚齿后剃齿或磨齿，使齿轮的啮合精度提高，并适当的对齿轮开根，都可以使齿轮啮合更加平稳，消除噪音。
1.4齿廓毛刺
齿轮的端面与齿顶圆之间形成的齿廓部位存在尖角，高速旋转后会对侧板造成切削，切削产生的金属屑在齿轮之间形成积屑瘤，使齿轮啮合不平稳，产生噪音。为了解决齿廓倒钝问题，在钻床工作台上模拟齿轮啮合运动使齿轮旋转，用含有磨料的盘刷对齿轮端面抛光，去除齿轮端面的毛刺，使齿轮齿廓部分倒钝R0.1。
齿轮端面、轴径的粗糙度差存在微观毛刺，齿轮泵运转时，会对侧板的端面及轴承的内孔造成研伤，使高低压区域变化，齿轮啮合不平衡，使内泄漏大，导致输出流量减少，噪音增大。用旋流式光整机对齿轮进行光整处理可以去除齿轮外表的微观毛刺，提高齿轮表面包括齿顶、轴径、端面的粗糙度等级达两个等级以上。防止齿轮微观毛刺对侧板端面及轴承内孔造成研伤，从而延迟齿轮泵寿命。减少泄漏，降低噪音。
2.使用原因
2.1气穴和吸空
“气穴”现象和“吸空”现象也是造成齿轮泵噪声过高的主要原因之一。在流动的液体中，因某点处的压力低于空气分离压而使气泡产生的现象，称为“气穴”现象。这些空气分离出来后形成的大量气泡会使原来连续的油液变成不连续的状态，同时这些气泡随着油液由齿轮泵的低压腔运动到高压腔，气泡在压力油的冲击下将迅速溃灭，由于这一过程是瞬间发生的，会引起局部液压冲击，在气泡凝结的地方，压力和温度会急剧升高，引起强烈的振动和噪声。在“气穴”现象产生时常伴有啸叫使人无法工作并引起系统压力的波动，致使设备有时不能正常工作。
此外，齿轮泵在使用过程中，由于吸油管接头处和轴伸油封处密封不好，进油管道堵塞，油箱内液面位置过低， 油液粘度过高等因素， 均可造成齿轮油泵吸油口处真空度过高，使空气渗入，产生“吸空”现象，当这些渗入的气泡进入齿轮泵的高压腔时也会产生上述“气穴”现象，引起振动和噪声。在齿轮泵安装时要避免产生吸空现象，降低齿轮泵噪音。
2.2齿轮泵安装不同轴
齿轮泵输出轴通过花键或者平键与电机连接，齿轮泵安装要求同轴度小于0.1mm，如果电机连接尺寸超差，造成齿轮泵安装不同轴，不但会使轴头油封损坏，而且会使齿轮受力不均，齿轮之间的啮合就会不平稳，就会产生噪音。为了解决不同轴问题，首先要检测安装的同轴度，并保证齿轮泵止口与电机连接之间为间隙配合。合理设计花键配合公差，解决花键连接的干涉问题。
3.结语
综上所述，通过合理设计齿轮泵齿轮齿形，消除齿轮微观毛刺是降低齿轮泵噪音的有效办法，齿轮泵的合理安装能够解决齿轮泵的吸空和不同轴现象，更是降低齿轮泵噪音的根本途径。为了更加环保降噪，电瓶叉车更能满足物流需求，低噪音齿轮泵也更能普遍应用在电瓶叉车行业。 [科]
【参考文献】
[1]周明.采用非对称齿形减小齿轮泵的异常噪音[J].机床与液压，2006（9）：168.
[2]李岚.齿轮泵噪声的机理分析与控制[J].组合机床与自动化加工技术，2002.（11）：65-66.
[3]吕正农，刘杰，外啮合齿轮泵产生噪音的机理及解决方案[J].机械管理开发，2008（3）：126-127.
[4]侯刚.外啮合齿轮泵卸荷槽的设计[J].流体传动与控制，2004（11）：31-33.