🛠️ 齒輪泵選型計算機
由排量與轉速計算齒輪泵流量,或由目標流量反推所需排量。輸入容積效率可得到更貼近實際的結果,並估算所需驅動功率與對應馬力。
這是什麼工具?
齒輪泵是液壓與潤滑系統的主力。兩顆嚙合的齒輪把油夾在齒間空隙裡,從吸入側送到排出側。本計算機套用最基本的關係式流量 = 排量 × 轉速,排量是每轉一圈送出的體積(cc/rev),轉速單位為 RPM。理論流量(公升/分)= 排量 × 轉速 / 1000,實際流量會略低,因為一部分油會從間隙漏回去。
規劃液壓系統時,通常先知道要多少流量——讓油壓缸以某個速度動作,或讓馬達轉到指定轉速。把公式反過來,就得到所需排量,而排量正是泵浦的分級依據:12 cc/rev 的泵在 1,500 RPM 下理論流量約 18 L/min,實際約 17 L/min。計算機兩個方向都能解,並自動把容積效率算進去。
運作原理
理論流量等於排量乘轉速。容積效率 ηv 通常落在 88–96%,用來扣除齒輪間隙的內部洩漏,實際流量 = 理論流量 × ηv。工具可以求流量(已知排量與轉速),也可以求排量(已知目標流量與轉速),並排顯示理論與實際流量。
| 機型系列 | 排量 (cc/rev) | 1,500 RPM 流量 (L/min) | 典型應用 |
|---|---|---|---|
| 小型(1 系列) | 1–8 | 1.5–12 | 潤滑系統、小型致動器 |
| 中型(2 系列) | 10–40 | 15–60 | 行動機械液壓、壓床 |
| 大型(3 系列) | 45–120 | 67–180 | 挖土機、工業動力單元 |
一個很實用的衍生值是驅動功率:馬達要輸出 壓力 × 流量 / 600(千瓦),或用同一組輸入丟進 馬力計算機。20 L/min、150 bar 的泵在效率損失前約需 5 kW,這個數字決定電動馬達的機座尺寸、聯軸器規格與吸入口管徑。
使用方法
- 選擇已知項目:排量與轉速,或目標流量與轉速。
- 輸入排量 (cc/rev) 或流量 (L/min)。
- 輸入工作轉速 (RPM)。
- 輸入容積效率(預設 90%)。
- 點擊「計算」取得流量與所需驅動功率。
常見問題
每轉排量是什麼意思?
排量是泵浦軸轉一整圈所輸送的流體體積,通常以 cc/rev 表示。乘上轉速就是流量:10 cc/rev 在 1,500 RPM 時理論流量 15 L/min。
為什麼實際流量比理論低?
因為部分流體會經由齒輪齒間、側板與殼體的間隙漏回去,這個現象叫滑差。實際流量與理論流量的比值就是容積效率,通常 88–96%。
齒輪泵和活塞泵要怎麼選?
齒輪泵簡單、便宜、耐污染,適合約 200 bar 以下的定流量場合。活塞泵耐壓更高、可變排量、效率更好,但價格高且需要更乾淨的油。依壓力、流量控制需求與油品潔淨度來選。
齒輪泵轉太快會怎樣?
轉速過高會加劇磨耗、噪音與氣蝕風險,滑差損失也會變大。每顆泵都有廠商設定的最高轉速,依尺寸與吸入條件通常落在 2,000–3,600 RPM,別超過。
L/min 怎麼換成 gpm?
公升/分除以 3.785 就是美制加侖/分。60 L/min 的泵約 15.9 gpm。本工具目標流量兩種單位都能輸入。
同一個公式可以反過來幫馬達選型嗎?
可以——反過來想,液壓馬達接收 Q L/min、以 n RPM 旋轉,每轉消耗 Q/n。馬達也是用排量參數分級的,所以這個工具兩個方向都適用。
技巧與建議
容積效率會隨壓力升高而下降,因為齒輪間隙的洩漏隨壓力增加。初估用 90%——多數新工業齒輪泵在額定壓力下都落在這個附近。泵浦吸入口必須夠大且保持淹沒狀態,吸入管缺油造成的氣蝕是齒輪泵提早故障最常見的原因。務必以系統可能的最大流量來選型,再確認轉速在廠商公布的範圍內。
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來源與參考
最後審閱:2026 年 8 月。
- Bosch Rexroth——液壓齒輪泵技術資料。
- ISO 3662——液壓流體動力:泵的額定排量。
限制與免責聲明
本計算機使用額定排量與使用者提供的容積效率。實際效能取決於壓力、液壓油黏度、溫度與磨損。對於關鍵系統,請以製造商的效能曲線確認,並相應地對泵降額使用。