内啮合齿轮泵内部泄漏流量的建模与实验

根据流体间隙流动特性,分析了内啮合齿轮泵内部结构及其泄漏通道,建立了内部泄漏流量的数学模型;结合NB型内啮合齿轮泵完成了内部泄漏流量的仿真分析并进行了实验验证,为研究内啮合齿轮泵的内部泄漏、容积效率和动态特性提供了理论依据。     

平衡式行星传动齿轮泵不同压油方式动态特性

介绍了传统齿轮泵存在的不足和齿轮泵的发展,提出了3种不同啮合方式的平衡式行星传动齿轮泵：平衡式外啮合多齿轮泵、平衡式复合齿轮泵、平衡式内啮合多齿轮泵,并阐述了3种泵的工作原理。分析了3种不同啮合方式的平衡式行星传动齿轮泵的流量特性与力学特性,指出平衡式行星传动齿轮泵从结构上解决了齿轮泵液压径向力不平衡的问题,并在大大增大齿轮泵的排量的同时,减小了齿轮泵的流量脉动,指出了平衡式行星传动齿轮泵是齿轮泵未来的发展方向。     

三惰轮内啮合齿轮泵结构特性分析

在简介了现有内啮合齿轮泵的结构特点与发展方向的基础上,指出改善与优化内啮合齿轮泵结构的必要性。为此,提出了一种新的齿轮泵结构,即新型双联三惰轮内啮合齿轮电机泵。在双联三惰轮内啮合齿轮泵的基础上对其进行内齿圈、密封块的液压力等的分析,得出了内齿圈和密封块所受的径向液压力合力为零,即径向液压力平衡,这有助于提高该泵的运动平稳性和齿轮泵的轴承寿命。采用有限元方法对啮合齿轮的力学特性进行分析,结果表明:在液压力为12.5MPa的理想情况下,内齿圈承受液压力的最大应力为68.8 MPa,最大变形为0.008 mm,承受啮合力的最大应力为131.1MPa,最大变形为0.02 mm。对双联三惰轮内啮合齿轮泵的齿数、模数、压力角等结构参数的设计提供参考。     

谐波式齿轮泵的流量脉动分析

运用轮齿啮合理论几何运动规律对谐波式齿轮泵的流量特性进行研究,推导出了瞬时流量的计算公式,并与内啮合齿轮泵的流量脉动进行对比。     

内啮合齿轮泵齿轮轴强度分析

根据内啮合齿轮泵的齿轮副的啮合规律,结合内啮合齿轮泵的实际特点,对内啮合齿轮泵的齿轮轴进行强度校核.并将理论计算结果与有限元建模分析的结果进行比较.     

基于MATLAB的六极并联齿轮泵优化设计及分析

针对普通外啮合齿轮泵流量脉动品质差、质量大、成本高等问题,设计一种六极并联齿轮泵。分析六极并联齿轮泵的结构及其工作原理;对六极并联齿轮泵的瞬态流量特性进行分析,推导其单周期内的流量曲线函数;建立基于流量脉动系数、流量脉动频率和泵体体积的数学模型,选取设计变量,确定约束条件,并利用MATLAB优化工具箱中fmincon函数对目标函数进行参数优化。最后对相同理论流量和额定进出口压差下的六极并联齿轮泵及普通外啮合齿轮泵进行瞬态流量仿真和齿轮泵特性计算,并将结果进行对比分析。仿真结果表明：在结构设计合理的情况下,六极并联齿轮泵在减小流量脉动,降低振动、噪声、质量和制造成本,提高工作性能和使用寿命方面具有重要作用。     

水液压内啮合齿轮泵的制造技术分析

针对水液压内啮合齿轮泵设计时需解决的内部泄漏、磨损、腐蚀、气蚀等主要技术问题，结合现代工程材料的特性和表面工程技术的应用，分析并提出了内啮合齿轮泵各主要元件可采用的材料及其表面制造技术。     

内啮合齿轮泵齿轮轴挠度分析

根据内啮合齿轮泵结构设计和使用情况,指出齿轮轴径向变形是影响齿轮泵性能的主要因素.因此,在强度满足的条件下,模拟齿轮轴的实际受力状态建立试验系统,并与理论计算结果进行比较,验证了适合于内啮合齿轮泵的具有工程实用意义的齿轮轴挠度计算公式.     

电静压系统用内啮合齿轮泵脉动试验与分析

直线共轭内啮合齿轮泵因效率高、噪声低,在电静压系统中应用越来越广泛,尤其是在振动噪声要求苛刻的舰船领域。究其原因,先从理论上得出泵出口流量波动和压力脉动的计算方法,即得到泵源流量脉动 Qs和泵源阻抗 Zs这两个特性值的方法,并用MATLAB编译数据计算处理程序。搭建试验平台,采集数据,按照理论方法测试并分别计算了不同工况下泵出口的实际流量波动量和压力脉动量。汇总各工况数据并分析得出：测试平台合理,测试计算所得数据可信;同一频谱图里,电机泵基频幅值远大于泵齿基频幅值;不同工况下测试得出内啮合齿轮泵基频及其倍频对应的流量波动量和压力脉动量的变化趋势,具体量值均较小,适合用于静音系统中。     

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性研究

基于面积扫过法计算直线共轭内啮合齿轮泵理论瞬时流量,得到啮合点位置与泵瞬时流量的对应关系,进而求得泵几何流量脉动。产生困油容腔是泵实际运行过程中普遍存在的现象,也是影响泵出口流量平稳性的关键因素。对直线共轭内啮合齿轮泵运行过程进行分析,依据控制容积法将内部流道划分为吸油容腔、排油容腔、齿轮齿间容腔、齿圈齿间容腔和困油容腔。建立直线共轭内啮合齿轮泵AMESim仿真模型,并对泵内部流体运动状态进行分析及仿真验证。结果表明:加入困油容腔的子模型后,该模型能够反映泵实际运行中因困油容腔的产生导致的瞬时流量突变;仿真模型的流量脉动率为2.29%,高于几何流量脉动率(1.71%)。研究结果揭示了泵流量脉动的产生原因及变化规律,为直线共轭内啮合齿轮泵流动特性研究及优化设计工作提供了参考。     

IGP型高压低噪声内啮合齿轮泵结构特点分析

介绍了IGP型高压低噪声内啮合齿轮泵的工作原理,详细分析了该泵在提高承载能力,增大容积效率,降低噪声方面结构上的特点。通过实验研究,分析了其容积效率特性和工作噪声特性,结果表明该泵承载能力大(额定最高工作压力31.5MPa),容积效率高(91%),工作噪声低(60dB),适用于行走机械、组合机床等。     

基于振动与流场耦合齿轮泵困油现象分析

为了解决困油现象的历程和困油压力对齿轮泵工作状态的影响,根据困油条件下齿轮泵齿轮的振动模型,由内部流场数值分析,将困油压力作为耦合的条件,建立了困油条件下的齿轮副振动和内部流场耦合的动态模型,并通过对模型解耦,分析困油压力对齿轮副振动的影响以及困油压力的具体表现形式。通过齿轮泵内部流场进行仿真,和对通过传感器采集的振动信号处理分析,明确了困油压力的大小及位置和困油产生冲击的程度,表明所建耦合模型正确可靠,能够用于困油压力预测、振动冲击分析与困油历程的仿真分析。     

考虑油液特性的齿轮泵内部流场仿真分析研究

为提高液压动力系统的可靠性和性能的稳定性,运用FLUENT软件对齿轮泵的二维内部流场进行了瞬态仿真分析,研究了油液的压缩性、黏度等特性对齿轮泵内部流场以及泵出口压力和流量脉动的影响。仿真结果表明:齿轮泵在运转过程中,内部油液的密度、黏度、温度和压力等随环境工况改变发生变化;在齿轮啮合处,油液会发生明显的气穴现象;在转速为600 r/min,负载压力为2.5 MPa时,泵出口的流量脉动特征值较不考虑时增大了1.2倍;经试验验证,泵出口压力脉动动态误差在4.2%以内,为开展齿轮泵的减振降噪及优化设计等方面的研究提供了有效的工具。     

高黏度齿轮泵运行与结构参数对泵内压力场影响

为解决高黏度齿轮泵普遍存在的噪声、寿命短等问题,针对影响泵内部压力场变化的因素进行研究,包括运行参数：介质黏度、转速、输出压力,结构参数：齿数。与普通齿轮泵相比,高黏度泵泄漏影响减弱,但困油现象引起的径向力不平衡、噪声高、寿命低的问题更加突出。通过CFD方法对高黏度齿轮泵输送介质过程中内部压力场进行全程模拟。结果表明:困油处压力变化范围随着介质动力黏度的增加而升高,升高速率与动力黏度呈指数关系,当动力黏度为3 Pa·s时,升高速率为 70 MPa/s,动力黏度为30 Pa·s时,升高速率达到 877 MPa/s;转速、输出压力与齿数的增加对泵内压力整体影响较小,但会引起困油处压力的迅速升高。“困油”问题是高黏度齿轮泵优化设计需要考虑的关键因素,合理增加卸荷槽尺寸、降低转速与出口压力、减小齿数是解决高黏度齿轮泵困油问题的有效途径。     

深海油压动力源液压油黏度的选用研究

深海油压动力源是目前深海动力源常用的动力源形式。从深海油压动力源所用液压油出发,介绍了液压油黏度性质及其对液压系统的影响。重点分析了在深海高压、低温环境下,液压油黏度的变化情况,并运用CFD软件对深海动力源齿轮泵内部流场进行了仿真分析,得出了在压力和温度对黏度的影响下,齿轮泵内部黏度的分布情况以及其对泵效率的影响。为动力源在深海环境下液压油的选用提供了科学依据。     

直线共轭内啮合齿轮泵齿圈强度分析

对直线共轭内啮合齿轮泵齿圈强度进行了研究,分析了工作状态的几何约束,计算了啮合力和内外侧的径向油压分布,使用有限元分析软件ANSYS得到的结果显示,作用在齿圈内侧的高压油对齿圈的弯曲作用会在齿根部产生较大的应力,这是导致齿圈失效的重要原因.     

高黏度齿轮泵结构优化设计与仿真

确定高黏度齿轮泵优化函数以及对应约束要求。利用MATLAB进行参数优化,优化后齿轮泵整体体积降低了23.99%,从而降低了高黏度齿轮泵的制造成本。以参数优化后的齿轮泵为基础,选择黏度为1.076 48 Pa·s的高黏度介质,并把温度、转速设为变量,模拟齿轮泵的内部流场,尤其是齿轮泵啮合处的流场。仿真结果表明:黏度越高,转速对容积效率的影响越小;温度会影响高黏度介质在齿轮泵中的分布位置和齿轮泵的容积效率。研究结果为高黏度齿轮泵在化工和食品行业中的应用提供了参考。     

高压齿轮泵体挤压铸造技术研究

针对高压齿轮泵前后泵体结构、性能要求等特点,研究了挤压铸造生产前后泵体的工艺过程,给出了最佳的模具结构参数和工艺参数。研究结果表明,采用直接挤压铸造工艺生产齿轮泵体技术上是可行的,泵体在25MPa下无渗漏,爆破压力大于60MPa,节省材料消耗15%以上。     

高速高压圆弧螺旋齿轮泵漩涡空化数值模拟研究

为了深入研究圆弧螺旋齿轮泵在高速高压工况下吸油腔漩涡空化及其对齿轮泵性能的影响,以过渡曲线为正弦的圆弧螺旋齿轮泵为研究对象,选择全空化模型,应用计算流体动力学软件（PumpLinx）对圆弧螺旋齿轮泵在高速高压工况下进行了数值模拟,针对漩涡空化出现的位置、形成过程、演变过程及对出口流量特性的影响进行了研究。结果表明：在高速高压工况下,齿轮泵吸油腔齿背部边缘位置出现漩涡流动,从而产生漩涡空化,漩涡核心位置的空化现象最为严重,向漩涡的边缘位置空化程度逐渐减弱;该位置的漩涡空化呈现周期性的形成-发展-消失的过程;空化导致泵出口流量脉动和压力脉动增大,周期性的漩涡空化造成泵出口流量周期性波动,对齿轮泵出口流量产生不利影响。