自动变速箱油泵知识
一、油泵概述：
1、概述：
油泵是自动变速箱整个液压系统的动力源，一般均由发动机直接驱动。所有的自动变速箱都有一个由发动机驱动的前泵，有些变速箱还有由输出轴驱动的后泵，这两个泵的作用都是提供变速箱所需的一定流量和压力的液压油，具体的作用如下：
1.填充并保持液力变矩器处在一定的压力下以保证变矩器有效的传递动力，防止出现汽蚀现
象；
2.提供液压油以操纵各离合器、制动器实现换档，一个新的离合器一般行程为1.9mm，活塞
面积为40-80cm2 ，不考虑泄露其流量要求为10L每分钟。在稳定工况下，保证结合元件能稳定得传递扭矩不打滑；
3.给所有的运动部件提供压力润滑油，大约4-10L每分钟；
4.供给调压阀及控制系统系统中的电磁阀用油，大约4L每分钟；
5.补充液压件密封处的泄露，大约0.05L每分钟；
6.提供足够流量的润滑油来冷却自动变速箱。
在自动变速箱发展初期，自动变速箱曾使用过双泵，它们分别转载变速箱的前后，前泵由发动机驱动，后泵由输出轴驱动。后泵的作用是当发动机出现故障时，前泵无法驱动供油，靠后泵通过地面驱动供油，以维持系统的润滑油压或保证汽车能够采用推车的方法启动。但是随着汽车工业的发展，汽车发动机舱的体积越来越小，发动机却越来越大，这就要求变速箱要尽可能的小。所以，自动变速箱逐渐取消了后泵。20世纪40-80年代，一般采用带月牙形隔板的内啮合渐开线定量齿轮泵；80年代开始采用转子泵和变量叶片泵；90年代引入具有不同齿形的定量泵，包括内啮合摆线泵、双中心内啮合泵。
汽车自动变速箱油泵的设计要求是：在满足压力和流量的前提下，体积尽可能小，能耗尽可能低，噪音尽可能小，可靠性尽可能高。
自动变速箱采用的油泵均为容积式油泵，它的原理是：密封容积由小变大时，密封容积内下降，进油口的液体在外部压力的作用下（一般为大气压）进入密封容积，当密封容积由大变小时，密封容积内压力变大，将密封容积内的液压油从出油口挤出。
2、分类
根据油泵的排量是否可以变化，汽车自动变速箱油泵可分为定量泵和变量泵。常用的定
量泵有外啮合和内啮合两种型式。在工程机械和载重汽车上，由于油泵功率较大，布置在变速箱内部较困难，一般采用外啮合齿轮泵，布置在箱体外部；而轿车上油泵布置在箱体内，一般采用结构紧凑尺寸小的内啮合齿轮泵。内啮合齿轮泵有带月牙形隔板和不带月牙形隔板两种，当齿数差大于2时，就需要月牙形隔板来密封。带月牙形隔板的有渐开线齿轮泵，内摆线齿轮泵，不带月牙形隔板的有摆线转子泵和双中心泵。汽车自动变速箱上采用变量泵的例子很少，目前知道的仅有GM采用变量叶片泵。
1.带月牙形隔板的渐开线齿轮泵（Crescent type involute）
图1 所示为带月牙形隔板的渐开线内啮合齿轮泵，渐开线齿形的压力角在20-30度之间。主动外齿轮和从动内齿轮的中心偏心布置，由于主动齿轮和从动齿轮的齿数差大于2，在吸油口和出油口之间有一月牙形隔板，对高压腔和低压腔形成密封。油泵的输出流量取决于齿轮的节圆直径和齿宽。对于给定节圆直径的油泵，齿数越少输出流量越大。
2.带月牙形隔板的内摆线齿轮泵( Hypocycloidal)
如图2所示，带月牙形形隔板的内摆线齿轮泵的主、从动齿廓均为内摆线。内摆线齿轮泵的特点是每个齿之间的工作腔增大，在相同外径和理论排量下，其齿宽只有传统的渐开线齿轮泵的2/3。内摆线齿轮泵的齿数较少，主动和从动齿轮的齿数大约均是渐开线齿轮泵的一半。和渐开线齿轮泵一样，由于主、从动齿轮的齿数大于2，内摆线齿轮泵也使用月牙形分隔板。
和渐开线齿形相比，内摆线齿形曲率较小，齿高大，约是渐开线齿的两倍。平而狭的齿
形有两个优点：齿廓平坦增加了密封表面，齿宽的减小使得液体填充齿间空腔所必需流过的轴向距离减小，从而提高了充油能力。汽车波箱
与其他类型的泵相比，由于内摆线齿轮泵的充油能力强，其出现气穴现象的可能性小。当齿腔中油的局部压力比油的饱和蒸汽压力低时，液压油中就会形成气泡，当压力升高时，气泡破裂，由于气泡破裂所引起的高速液流冲击金属表面，使金属颗粒从油泵零部件表面脱落，造成气蚀。
3.摆线转子泵（Gerotor）
如图3 所示，转子泵由内外转子组成，其内转子比外转子少一个齿。转子泵中无月牙形分隔板。转子齿凸面的形状使得各齿保持相切接触，转子泵的每个内齿与外齿表面连续滑动接触，这就保证了内外齿之间工作腔的密封（吸油腔和排油腔）和防止压力油的泄露。
转子泵内外齿接触面之间的滑移速度较低，从而使接触面的磨损减小。轴转6-13转（与齿数有关）接触点完成一个循环。齿间空腔的打开和关闭，是在通过长的吸油口和排油口时逐渐完成的，这使得油压冲击和流量波动降到最小。
4.双中心泵（Duocentric）
如图4所示，双中心泵是由转子泵的齿形修行得到的。和转子泵单个平滑扇形齿相比，双中心泵的齿是由陡直齿侧和圆弧齿顶组成，主动齿的齿顶和从动齿的齿根是圆弧形的，其齿侧面是直线形的，在相互啮合转动的过程中，保持线接触，相互滚动。
5、变量泵（Variable）
最常用的变量泵是叶片泵，如图5所示。它有定子和转子组成，定子和转子偏心安装。当转子旋转时，
按转在转子中的叶片外伸或回缩，保持与定子内表面接触形成密封。泵的排量可以通过调节内转子的偏心量来改变。
大部分时间里，定量泵的流量都大于变速箱所需要的流量。多余的变速箱油通过主调压阀回到油泵的进口进行再次循环或直接回到油底壳。驱动油泵输出这些多余的流量的机械能就白白浪费掉了，采用变量泵可以减小这些能耗。
二、转子泵的设计
1、介绍
转子泵因为其效率高、零部件数量少，且能很方便的安装在驱动轴上，被广泛的应用在汽车变速箱上。
如图1，转子泵有四个基本的部件：内转子，外转子，泵体及泵盖。内转子一般安装在轴上，外转子处于泵体的空腔内。外转子与泵体的空腔间隙很小，在运转过程中形成油膜，用来支撑外转子。泵体上的空腔根据转子的结构与驱动轴存在一个固定的偏心量。