叠齿异步齿轮消除齿轮泵困油现象的研究

由于外啮合齿轮泵的工作原理导致困油现象产生,直接影响齿轮泵的使用寿命和运行中的稳定性。简要概述了齿轮泵产生困油现象的主要原因,综述了解决齿轮泵困油现象的主要方法,并通过Pro/E对其困油容积进行了虚拟测量,得出泵内齿轮啮合运转时困油容积的体积变化。合理地解决齿轮泵困油容积的体积变化就能消除困油现象。基于此种解决途径,提出一种双齿轮非同步运转方法,以解决齿轮泵困油现象。     

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。     

一种异齿数齿轮泵的困油分析

分析具有3个从动轮的异齿数齿轮泵的结构原理;采用扫过容积法,以主动齿轮的转角为变量,建立该异齿数齿轮泵困油体积的计算式,利用相关软件描述具有较小流量脉动率的齿轮泵在3个位置的困油体积变化情况,为卸荷槽的开设及配流盘的设计提供依据。     

齿轮泵困油现象解决方法的探讨

困油现象是由齿轮泵自身工作原理造成的,它直接影响着齿轮泵的工作性能及寿命.本文通过对斜齿齿轮泵工作原理的分析,提出一种降低斜齿齿轮泵困油现象的新方法--重合度法,并对斜齿齿轮泵无困油重合度进行了分析,得出斜齿齿轮泵可以从改变重合度的办法来消除其困油现象.     

齿轮泵的困油冲击与啮合重叠系数关系

理论分析表明,齿轮泵的困油现象主要同啮进重叠系数ε_1有关,通过分析,合理地选择ε_1,就可避免因困油作用而造成的压力冲击,因而大大消减油泵的振动和噪声。     

齿轮泵困油压力抵消部分径向力的方法与措施

为缓解径向力对齿轮泵造成的危害,从考虑困油压力的介质压力分布、径向力计算和径向力抵消结构3个方面提出困油力抵消部分径向力的方法和一款浮动侧板内侧面上的实施结构,并进行实例运算和分析。结果表明:困油抵消法是通过进油侧的部分困油力去弥补该区域进油方向上的介质作用力,从而实现该方向上的径向力趋于0;抵消结构的顶缘导油槽为初步减少径向力的措施,偏置八字形卸荷槽能提供很大的卸荷面积,避免气穴现象的发生,偏置圆形卸荷槽仅能提供较小的卸荷面积,从而获得抵消径向力所需的困油力;案例中的抵消率达46.15%,八字形、圆形卸荷槽的偏置值分别为0.32、0.56 mm,得到困油抵消法在理论上和实施上可行的结论。     

变位系数对渐开线内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动特性的影响

合理地选取齿轮的变位系数,是降低困油容积和流量脉动的有效措施。为具体分析变位系数对内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动系数的影响,根据啮合定理建立渐开线内啮合齿轮泵的数值模型,采用扫过面积法求解内啮合齿轮泵的困油容积和瞬时流量,并分析困油容积和流量脉动随变位系数变化所受到的影响。结果表明：在其他参数保持不变的情况下,总变位系数不变时,随着小齿轮变位系数的增大,困油容积先减小后增大,瞬时流量逐渐增大,流量脉动率减小。     

齿轮泵困油压力的Dymola模型及仿真

为体现Dymola建模仿真上的优越性,以动态困油模型为基础,充分利用Dymola的图形化建模特点,结合Dymola的面向对象和非因果联系的特性,解决了动态困油模型中机、液系统之间参数无缝交换的问题。在Dymola现有标准库模型的基础上,由修改编制的困油容积、困油流量、泄漏流量以及一维转动等组件模型,搭建了动态困油模型的Dymola仿真模型,案例参数下的仿真结果与试验结果比较吻合。结果表明:采用Dymola语言进行困油压力仿真的思路有效、可行。     

泵用无困油无根切齿廓及其轴向超低恒脉动结构

针对外啮合齿轮泵困油现象和流量脉动大的结构性问题,基于渐开线齿轮的传动优势和成形原理,提出一种以重合度为1和齿廓根点位于基圆上为限制条件,齿数为唯一设计构造参数的无困油无根切齿廓的逆向构造方法。通过设计新的轴向双齿轮副结构,解决原有单一齿轮副流量脉动大的结构性问题。结果表明：逆向设计构造方法简单、精准;单副重合度为1可确保无困油现象;齿根点位于基圆上及变位滚切加工可确保无根切现象;单副0.375、双副0.094的恒流量脉动系数与齿数无关,利于在最小齿数为6时采用高容积利用系数0.35,且泵轻量化效果较好;双副轴向180°/齿数的错位间隔装配易于实现,综合重合度为2可确保传动平稳性等。     

摆线式全液压转向器困油的研究

本文建立了摆线式全流压转向器困油计算的全数学模型，完整量化地描述了困油现象，提出了配流参数的设计准则及计算方法。     

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。     

变量齿轮泵的新机制研究与微圆槽的卸荷能力分析

为实现功率和排量的同步变化以节省资源,提出一款齿轮泵变量的新机构,该机构原理简单,由变量弹簧力和高压油压力的动态平衡驱动齿轮副有效啮合宽度的自动变化,从而实现泵功率和排量随有效啮合宽度的同步变化;并就其困油性能与困油卸荷进行深入研究和分析,提出具有微圆结构的卸荷槽;最后,进行实例运算和分析。结果表明:微圆卸荷槽具有更大的卸荷面积和卸荷能力;有效啮合宽度越小,困油压力峰值越小,困油性能越好;反之,困油性能越差,但影响不大。     

油泵用渐开线直齿圆柱齿轮的设计与分析

对油泵用渐开线直齿圆柱齿轮设计中涉及到的变位齿轮、可能引起的过渡线干涉现象及齿轮的失效等进行分析,提出在泵用齿轮设计过程中应注意的事项和应采取的一些措施。     

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。     

CBY2型外啮合齿轮泵噪声成因分析及降噪方法

齿轮泵的工作噪声会对操作人员身心带来一定的影响。本文以CBY2型外啮合齿轮泵为例,分析产生噪声的原因,根据产生噪声的不同机理更改齿轮泵各零件结构,降低工作噪声,改善工作环境。     

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。