液力自动变速箱内置齿轮泵卸荷槽优化设计

针对液力自动变速箱内置外啮合液压齿轮泵存在的困油现象进行分析。根据其为中心轮浮动式齿轮泵的特点,理论分析困油现象形成原因和困油过程,基于分析对齿轮泵卸荷槽的基本参数进行设计,并对齿轮泵卸荷槽的开设进行分析,设计齿轮泵偏置卸荷槽的最佳偏移位置。利用Solidworks建立齿轮泵三维模型,基于CFD进一步对比分析了无卸荷槽、对称开设卸荷槽、偏置开设卸荷等三种情况下的齿轮泵三维流场,分析结果表明偏置开设卸荷槽的齿轮泵能明显改善困油区的困油压力,有利于提高齿轮泵的容积效率。研究结果为此类齿轮泵困油现象解决提供参考依据。     

齿轮泵卸荷槽设计及其内流场特性仿真

针对齿轮泵的困油问题,给出一种齿轮泵卸荷槽的综合设计方法,并基于计算流体技术完成其内流场特性的仿真分析研究。首先,在某型外啮合齿轮泵基本结构基础上,对卸荷槽进行综合设计,提出具体的设计方法并给出设计结果;进而通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型和流道模型,并利用Pumplinx进行该型齿轮泵的内流场特性模拟仿真,对比仿真结果与试验数据,误差在5%以内,验证了采用的仿真技术能够有效实现该型泵的特性分析;最后,将综合设计的卸荷槽与3种典型卸荷槽进行特性预测及对比,可以表明:相比其他3种典型卸荷槽结构,综合设计的卸荷槽可以有效地缓解齿轮泵啮合区域的困油压力,并减小齿轮泵的流量脉动,有效地改善了齿轮泵的困油现象。所得出的结论对高性能齿轮泵的设计及仿真研究具有一定的工程实践意义。     

不同卸荷槽影响下外啮合齿轮泵空化特性

为改善外啮合齿轮泵在开式液压系统中空化严重的问题,对齿轮泵空化现象发生的过程及解决齿轮泵空化现象的措施进行了研究。通过分析泵内油液的流动状况得出了导致泵空化现象发生的原因;根据空化原因提出了运用矩形卸荷槽、渐开线型卸荷槽、异型卸荷槽降低齿轮泵空化现象的措施,并运用数值仿真进行了对比分析;最后分析了3种卸荷槽的卸荷作用下泵的困油现象及容积效率。结果表明:吸油腔内的高速旋流和吸空现象与齿轮泵空化现象的发生有很大关系;齿轮处于不同啮合状态时泵的空化强度和空化范围不同;增加卸荷槽是降低齿轮泵空化现象的有效措施,不同类型卸荷槽对空化现象的影响程度不同; 3种卸荷槽的卸荷能力及其作用下泵容积效率有一定的差异。本研究为解决齿轮泵空化现象及卸荷槽外形的选择提供了一种新的参考。     

梯形卸荷槽对外啮合齿轮泵困油压力与流量脉动影响的研究

为减小“困油”所引起的压力冲击与流量脉动,基于双斜型卸荷槽、根据齿轮的啮合特点以及啮合过程中困油腔容积的变化规律,对原耳形卸荷槽进行优化,设计了一种具有更大卸荷面积、结构更加紧凑且易加工的梯形卸荷槽。在数值模拟过程中,分别监测耳形、梯形卸荷槽所在的齿轮泵流场困油区压力与出油口流量变化情况。结果表明:当转速在1000~4000 r/min内变化时,梯形卸荷槽能使困油容积区域压力峰值比耳形卸荷槽分别降低36.3%~47.5%,10.7%~22.5%;能使出油口流量脉动系数降低20%~86.1%。证明了梯形卸荷槽降低困油压力缓解困油现象的高效性与降低泵出油口流量脉动的有效性,为渐开线外啮合齿轮泵卸荷槽的创新设计提供了一种新的途径。     

外啮合齿轮泵卸荷槽的设计

该文主要通过分析齿轮的啮合特点来探讨啮合齿轮泵卸荷槽的设计。     

外啮合齿轮泵困油历程的仿真研究

依据外啮合齿轮泵的困油原理 ,着重分析困油容积 /困油压力与卸荷槽宽度及齿侧间隙之间的关系 ,据此建立其相应的微分方程组模型 ,利用现有的求解微分方程组软件模拟其动态历程。此类仿真数据结果对外啮合齿轮泵设计具有指导意义。     

外啮合齿轮泵困油历程的仿真研究

依据外啮合齿轮泵的困油原理，着重分析困油容积／困油压力与卸荷槽宽度及齿侧间隙之间的关系，据此建立其相应的微分方程组模型，利用现有的求解微分方程组软件模拟其动态历程。此类仿真数据结果对外啮合齿轮泵设计具有指导意义。     

双重卸荷槽——消除齿轮泵困油压力新方法的研究

本文分析了齿轮泵常规卸荷槽消除齿轮泵困油压力的设计局限性，提出能完全消除齿轮泵困油压力的双重卸荷槽，并分析其设计原理，同时介绍了其具体设计过程。并通过试验，对双重卸荷槽消除齿轮泵困油现象的效果进行了验证。     

变排量外齿轮泵的内流场仿真分析及卸荷槽优化

建立了变排量外啮合齿轮式机油泵的CFD模型,采用定量分析方法分析变量泵的内流场特性,通过流量仿真结果与实验结果的对比,验证了模型的正确性。研究得出变排量外齿轮泵的啮合齿宽公式,分析机油泵困油区域的压力波动规律,提出了在泵从动齿轮活塞上端开楔形卸荷槽的优化方案,有效减小了困油区域的压力波动。结果表明,通过卸荷槽优化,在保持流量不变的前提下,使吸油腔和排油腔压力波动分别降低了12.3%和8%。所做工作可为变排量外齿轮泵的设计开发提供技术支持。     

异齿数下齿轮泵困油与卸荷的面积计算

从分析直齿外啮合齿轮泵的困油现象入手,采用扫过面积的方法,以主动齿轮的啮合长度为变量,建立异齿数下齿轮泵卸荷面积及其变化率的理论公式,为后续计算困油压力仿真做好先期准备工作.最后,实例分析异齿数对卸荷面积和困油面积的影响,并得出一些重要的结论.     

直齿内啮合齿轮泵的特性分析

本文对直齿共轭内啮合齿轮泵（QT泵）的理论排量进行了推导，对其流量脉动进行了分析，给出了确定卸荷槽尺寸的方法，并对其低噪声的特性进行了分析，并给出了计算实例，同时，还指明了外齿轮齿形半角α是影响系综合性能的主要参数。     

自动变速箱内置润滑换挡齿轮泵结构优化设计

液压齿轮泵是液力自动变速箱的重要组成单元,其为自动换挡系统和润滑冷却系统提供油液。以液力自动变速箱设计为依托,根据径向并联外啮合多齿齿轮泵的结构特点,针对其工作过程中遇到的内部困油现象进行研究,分析形成的原因和解决办法。对齿轮泵进行结构优化设计,提出偏置卸荷槽设计方案,并对其尺寸和位置进行分析,基于CFD对3种不同形式齿轮泵结构工作流场进行对比分析,并搭建试验台架,对优化设计后齿轮泵性能进行试验研究,以验证理论分析的准确性。结果可知,当采用偏置开设卸荷槽时,设计合适的参数可有效改善困油现象,并且齿轮泵的容积效率得到提高;通过试验测试对比容积效率可知,结构优化设计及所搭建数学模型的准确性与可靠性,为此类变速箱齿轮泵的设计提供参考依据。     

高速齿轮泵渐开线型卸荷槽的设计与分析

因外啮合齿轮泵高速化下的困油卸荷需要,提出能够实现卸荷面积最大化且形状与齿廓一致的卸荷槽新的渐开线型式。针对现有的矩形卸荷槽型式,以小侧隙为例,通过所建立且被验证的困油模型,就困油压力峰值和困油本身的有效利用率两指标,进行渐开线型式和矩形型式下的仿真运算与分析比较。结果表明:案例参数下,渐开线型卸荷槽下的卸荷面积是矩形下的1.19~31.59倍;能极大地降低困油压力峰值和缓解困油现象,且提高了困油本身的有效利用率和泵的容积效率等。得出渐开线卸荷槽能够满足泵高速化下困油的卸荷需要。     

外啮合齿轮泵的瞬时流量及脉动特性研究

采用控制体积方法,依据齿轮啮合原理将退出齿轮泵控制区域的容积分为两部分,一部分为齿轮渐开线所对应的容积,另一部分是由齿轮副啮合点沿啮合线运动所形成的容积,推导出外啮合齿轮泵的瞬时流量公式。并通过实例计算证明了卸荷槽对减少齿轮泵流量脉动的必要作用。最后讨论了齿轮模数、齿数、压力角及齿顶高系数等设计参数对齿轮泵的流量特性的影响。     

降低齿轮泵困油压力新方法的研究

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。通过对齿轮泵工作原理的分析，提出一种降低齿轮泵困油压力的新方法——卸荷降压槽法，并对其工作原理及作用进行了分析。卸荷降压槽适合于在小侧隙、无侧隙齿轮泵中与卸荷槽配合使用。     

高速齿轮泵无气穴现象的综合补偿方法

为了提高外啮合齿轮泵高转速时的气穴性能，提出了一种小侧隙、新环形卸荷槽和大入油压力的综合补偿方法。通过大、小侧隙下膨胀困油的变化区间、困油容积变化率和困油补偿流量及其卸荷面积与困油压力模型的建立，实例比较了常规矩形卸荷槽和新环形卸荷槽下的最小困油压力。结果表明，大侧隙的最大困油膨胀率和膨胀区间的长度均仅为小侧隙下的18.3%；由于卸荷槽间距的设置不同，大侧隙困油的最大卸荷面积仅为小侧隙下的7.9%；因此，大侧隙较小侧隙的气穴现象更严重，困油压力波动幅度为小侧隙下的1.93倍。得出了小侧隙、新环形卸荷槽和大入油压力的综合补偿方法，能有效缓解高速齿轮泵的气穴现象。     

不同侧隙卸荷槽时齿轮泵理论流量的创新计算

为克服齿轮泵理论流量、排量及脉动系数计算方法的局限性与复杂性,从一个完整啮合齿面所产生的理论齿面流量入手,提出双卸荷槽间距内的理论齿面流量即为泵理论输出流量的新方法。以1.0和0.5代表侧隙的有和无,双卸荷槽对称线相对于齿轮副中心线的无量纲不对称宽度为变量,构建出理论输出流量特性的相关简洁式。结果表明：同等侧隙类型下无卸荷槽与单侧卸荷槽下的理论排量相同,有侧隙、单侧卸荷槽下的类型系数经典式确实有误;无侧隙、对称卸荷槽类型下的理论排量更大,流量脉动更小,但困油现象更严重;尤其单侧卸荷槽下的流量脉动很大和困油现象很严重,不建议采用等。本文提出的新方法原理更清晰,公式更简洁,结果更可靠,通用性更强。     

齿轮泵的瞬时流量及流量脉动的抑制

针对齿轮泵瞬时流量的数学建模问题,提出控制面积法,分析转进与转出控制区域面积。讨论卸荷槽对降低齿轮泵流量脉动的影响,通过对齿轮泵流量脉动曲线分析,得出流量脉动和齿轮啮合位置关系,提出采用两对齿轮错相位叠加方法减小流量脉动,并分析如何实现错相位叠加,发现错相位叠加法能够有效减小齿轮泵的流量脉动。     

基于完全封闭解的外啮合齿轮泵运动学流动特性分析

该文运用封闭式的流量方程研究了外啮合齿轮泵的流动特性.对带有和不带有缓冲槽的外啮合齿轮泵的流量和流量脉动系数进行了计算和比较.最后讨论了设计参数齿数和齿顶高系数对外啮合齿轮泵的流量特性的影响.     

自动变速箱内置式齿轮泵齿圈断裂的解决方法

为了解决无卸荷槽的内置式齿轮泵的齿圈断裂的问题,利用三维建模软件建立齿轮泵模型,通过FLUENT进行内部流场仿真,得到分别开设无卸荷槽、对称式卸荷槽和偏置式卸荷槽齿轮泵的最高困油压力值,并计算出3种泵的容积效率,验证了采用偏置式卸荷槽的泵能很好地解决困油问题且能提高泵的容积效率。通过计算设计出偏置卸荷槽的偏移位置,并进行样机试验验证。经比较试验结果与仿真结果相近,这为设计内置式齿轮泵提供了参考。