Patent RU-157625-U1 (RU)
Title: Шестеренный насос
IPC: F04C2/08
Filed: 2014-12-26
Granted: 2015-12-10
Abstract: Шестеренный насос предназначен для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и других транспортной техники, а также для перекачивания нефтепродуктов и других неагресивных жидкостей. Шестеренный насос состоит из корпуса 1, двух крышек 2, подшипников 3, компенсаторов 9 с манжетами 10, ведомой шестерни 4 и ведущей шестерни 5. Ведомая шестерня 4 состоит из наружного зубчатого венца 6 и вала 7, на котором размещены две цапфы 11 и участок с прямыми рифлениями треугольного профиля 12. Ведущая шестерня 5 состоит из наружного зубчатого венца 6 и вала 8, на котором размещены две цапфы 11, участок с прямыми рифлениями треугольного профиля 12 и приводной шлицевой конец 13. Наружные зубчатые венцы 6 и валы 7 и 8 каждой шестерни состоят из упрочненной матрицы 14 с твердостью 32…54 HRC и организованного на матрице 14 закаленного слоя толщиной 0,4-1,2 модуля зубьев шестерен, состоящего из внутреннего слоя 15 с микроструктурой отпущенного мартенсита с твердостью 54…61 HRC и наружного эффективного слоя 16 толщиной, равной 0,1-0,2 толщины закаленного слоя, высотой микронеровностей на поверхности не более Rz=0,4 мкм и микроструктурой в виде пластически деформируемого мартенсита с твердостью 61…68 HRC. Мартенсит обоих слоев 15 и 16 выполнен с длиной игл не более 4 мкм. Наружные зубчатые венцы 6 и валы 7 и 8 обоих шестерен выполнены из термически обработанной стали пониженной прокаливаемости с идеальным критическим диаметром, равным 2,0-3,5 модуля зубьев шестерен. Закаленный слой наружных зубчатых венцов 6 и валов 7 и 8 любой из шестерен может быть полностью выполнен с микроструктурой отпущенного мартенсита с твердостью 54…61 HRC. Наружный эффективный слой 16 может быть выполнен на торцах наружного зубчатого венца 6 на длине от вершины зуба, равной не менее 1,5 его высоты. Участок с прямыми рифлениями треугольного профиля 12 валов 7 и 8 любой из шестерен может быть полностью выполнен с микроструктурой и твердостью упрочненной матрицы 14. 
     Повышение долговечности и надежности при эксплуатации шестеренного насоса обеспечивается тем, что наружные зубчатые венцы 6 и валы 7 и 8 ведомой и ведущей шестерен 4 и 5 выполнены из термически обработанной стали пониженной прокаливаемости с идеальным критическим диаметром, равным 2,0-3,5 модуля зубьев. Повышение абразивной износостойкости и контактной прочности ведомой и ведущей шестерен 4 и 5, а также повышение механического К.П.Д. шестеренного насоса и снижение износа его подшипников 3 обеспечивается тем, что их наружные зубчатые венцы 6 и валы 7 и 8 выполнены с упрочненной матрицей 14 с твердостью 32…54 HRC и организованного на матрице 14 закаленного слоя толщиной 0,4-1,2 модуля зубьев шестерен состоящего из внутреннего слоя 15 с микроструктурой отпущенного мартенсита с твердостью 54…61 HRC и наружного эффективного слоя 16 толщиной, равной 0,1-0,2 толщины закаленного слоя, высотой микронеровностей на поверхности не более Rz=0,4 мкм и микроструктурой, организованной в виде пластически деформируемого мартенсита с твердостью 61…68 HRC, при этом мартенсит обоих слоев выполнен с длиной игл не более 4 мкм. 
     Снижение стоимости изготовления шестеренного насоса обеспечивается тем, что для изготовления наружных зубчатых венцов 6 и валов 7 и 8 ведомой и ведущей шестерен 4 и 5 применена сталь пониженной прокаливаемости, стоимость которой значительно меньше стоимости применяемых в настоящее время легированных сталей, значительно меньше расход стали из-за того, что шестерни выполнены составными, а также за счет значительно меньших затрат на термообработку шестерен и их окончательную механическую обработку.