修正螺杆齿廓形状的原因及优化方案

由上所知，三螺杆泵螺杆螺旋理论形成齿轮的齿形曲线啮合时为点啮合，虽然在理论上主动螺杆和从动螺杆的螺旋在啮合时不会发生相互作用，因而不会磨损。但实际上泵在起动和停车时由于吸入腔和排出腔内的压力变化，会使从动螺杆的自转转矩减小，不足以克服转动的摩擦阻力，从而仍会发生从动螺杆由主动螺杆带动而旋转的现象，使螺杆之间发生力的相互作用，造成磨损。还由于加工的误差，介质粘度对摩擦损失的影响，螺杆转动时其径向位置可能会在螺杆定位的衬套间隙的范围内横向晃动，泵起动和停车时吸入腔和排出腔内压力的变化改变了螺杆的轴向力大小，造成螺杆上下有所窜动，以及泵机组的振动等众多因素的影响，都会使泵运行时主动螺杆和从动螺杆的螺旋型面之间会有接触甚至撞击，这就很容易使图3-3中齿形曲线的a和a′点磨损。由于从动螺杆螺旋的齿形曲线a′b′在a′点处和齿顶圆构成锐角，经计算为61°53′28″，显然它不能承受很大的作用力，因此该锐角在实际使用时磨损尤为迅速，而且在拆装时也容易由于碰撞而损坏。然而由a′点构成的棱边对于保证密封腔的密封是非常重要的，这条棱边的损坏会使泵的容积效率因漏损增大而很快下降。因此需要对理论形成齿轮的齿廓形状进行适当的修正，使之既能延缓其磨损，又能保持较好的密封性。除此之外，重要的还需消除主动螺杆和从动螺杆之间动力的相互作用，只有使从动螺杆卸去原动机传来的转矩，才会确保在理论上无磨损。这样即使在上述诸因素影响下，泵运转时主动螺杆和从动螺杆的螺旋面之间发生接触，也可以减少磨损量，延长使用寿命。

对从动螺杆螺旋形成齿轮齿廓a′点处的锐角修正，从理论上讲会造成啮合线的不完全密封，破坏了第一类密封性的要求，从而降低泵的容积效率，似乎产生了不好的后果。但在实际上，只要修正得当，它仍然会比未修正前经短期运行产生磨损后所得到的容积效率要高得多。因为图3-3中从动螺杆螺旋齿廓的锐角的a′点自然磨损后，得不到主动螺杆螺旋形成齿轮的齿形曲线形状相应的修正补偿，导致密封性更差，使第一类密封性遭到更大的破坏，从而引起更大的漏损。(www.xing528.com)

从动螺杆螺旋形成齿轮齿廓的锐角修正后，随之而来的则应对与它相啮合的主动螺杆螺旋齿廓的相应部分作出补偿修正，使消除锐角的修正尽可能接近于第一类密封性的要求，产生比不修正造成锐角磨损更好的效果。之所以说“尽可能接近”，因为只有不进行修正的理论齿廓才能完全保证第一类密封性，任何对理论齿廓形状的修正都会使第一类密封性遭到某种程度的破坏。