六叶片差速泵工作原理及设计理论的研究

提出了六叶片差速泵的工作原理。这种新型容积泵 ,主要由非圆齿轮驱动系统 (有两个同轴安装的偏心圆齿轮分别与两个近似三角形的非圆齿轮啮合 )、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成。它利用非圆齿轮传动驱动两个叶轮周期性不等速转动使两个叶轮上的相邻叶片周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程。本文研究了该泵的工作原理、驱动系统中非圆齿轮节曲线以及配液孔的设计方法 ,并提出了解决困液及叶片干涉问题的可行方案。     

四叶片差速泵的理论研究

提出了一种新型容积泵——四叶片差速泵,它主要由非圆齿轮驱动系统、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成,利用不等速转动的两个叶轮叶片之间周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程,其两叶轮的张合运动分别由两对非圆齿轮驱动实现。研究了该泵的工作原理、驱动系统中非圆齿轮节曲线以及配液孔的设计方法,并提出了解决困液及叶片干涉问题的可行方案。     

变形偏心圆非圆齿轮传动及其在叶片差速泵中的应用

偏心圆齿轮在非匀速运动的传动系统中有广泛的应用,但是,没有人使用过变形偏心圆齿轮。通过使偏心圆齿轮节曲线的极坐标方程的极角按整倍数缩小的方法获得了变形偏心圆齿轮节曲线的极坐标方程。变形偏心圆齿轮节曲线的形状随着偏心率的增大而变扁,随着偏心率的减小而趋向于圆。把两个完全相同的变形偏心圆齿轮分别以不同的安装角固连在同一轴上,使其分别与同轴安装的两个完全相同的非圆齿轮啮合传动。则这两对变形偏心圆非圆齿轮的传动比曲线为两条周期相同的曲线,其相位差为两个变形偏心圆齿轮安装角的差。这两条传动比曲线共有交点数为2×非圆齿轮叶数,相邻交点的距离都相等。根据变形偏心圆非圆齿轮传动的这种特性,把它用于叶片差速泵的驱动系统,使泵的两个叶轮周期性的不等速转动,使其相邻叶片周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程。     

万向节——齿轮机构驱动的叶片差速泵

万向节机构当其输入轴与输出轴的轴交角不等于零的时候,具有把输入轴的匀速转动转换为输出轴的非匀速转动的特性。利用这一特性,把两个万向节机构和圆柱齿轮机构组合形成了叶片差速泵的驱动系统。该驱动系统使同轴安装于泵壳内的两个叶轮周期性不等速转动,从而,使两个叶轮的相邻叶片周期性张合,来实现密闭容积变化进而完成吸排液过程。万向节机构的输入轴和输出轴的夹角是影响泵性能的一个关键参数。该角越大,泵的排量也越大,但是,随着此角增大,泵的流量脉动加剧,万向节传动效率降低,使泵的工作性能下降。在实际设计中此角取35°~50°比较适宜。     

基于最优线性分派法的叶片差速泵驱动系统方案设计与分析

结合非圆齿轮驱动式叶片差速泵的应用背景及其驱动原理,以叶轮叶片数为约束条件,提出非圆齿轮驱动式叶片差速泵驱动系统的多种设计方案。分析叶轮叶片数对叶片差速泵的排量、效率、振动噪声、流量脉动、叶片强度、工艺性等多个性能评价指标的影响。综合各评价指标,定义正、负理想方案,计算所提出的设计方案对正理想方案的贴近度。采用最优线性分派法对各驱动方案进行综合评价与选定,为后续叶片差速泵驱动系统的进一步设计提供依据。     

转动导杆—齿轮机构驱动叶片差速泵

转动导杆机构具有把曲柄的匀速转动转换为导杆的非匀速转动的特性。利用这一特性,把两个转动导杆机构和齿轮机构组合形成了叶片差速泵的驱动系统。该驱动系统使同轴安装于泵壳内的两个叶轮周期性不等速转动,从而使两个叶轮的相邻叶片周期性张合,来实现密闭容积变化进而完成吸排液过程。转动导杆机构曲柄和导杆的回转中心距与曲柄长度的比值是影响泵的性能的一个关键参数。该值越大,泵的排量也越大,但是,随着此值增大,泵的流量脉动和驱动轴上的工作阻力矩波动也在加剧,使泵的工作性能降低。在实际设计中此值取0.3- 0．5比较适宜。     

转动导杆—齿轮式叶片差速泵驱动系统力学分析及实验研究

在分析转动导杆—齿轮式叶片差速泵驱动原理的基础上,进行其三维建模与结构设计,确定了转动导杆—齿轮式叶片差速泵驱动系统的技术参数,研制了其原理样机。建立转动导杆—齿轮式驱动系统力学模型,确定了其工作阻力矩的变化规律。构建了转动导杆—齿轮式叶片差速泵的原理样机实验平台,测试了其排液与困液状况。实验结果表明:转动导杆—齿轮式叶片差速泵能够实现排液与吸液,其驱动设计与结构设计正确。     

基于非圆齿轮驱动的恒流量高阶椭圆凸轮泵设计

凸轮泵是一种结构紧凑、无磨损且适用范围广的高性能容积泵。针对新式椭圆凸轮泵流量脉动大的性能缺陷,提出了基于非圆齿轮变速驱动的脉动平抑方法。在阐明高阶椭圆凸轮泵工作原理的基础上,建立了泵的瞬时流量公式,并分析了转子偏心率、阶数及长半轴长度对瞬时流量的影响;针对大脉动流量的成因,提出了基于非圆齿轮的平抑方案,根据瞬时流量公式反求出平抑用非圆齿轮的传动比,通过留数定理证明了非圆齿轮的封闭性,为该非圆齿轮的设计奠定理论基础。分析结果表明:非圆齿轮变速驱动的高阶椭圆凸轮泵可以实现恒流量输出,平抑齿轮和同步齿轮间的相位角误差是制约流量是否恒定的关键参数。     

平流泵用非圆齿轮副的优化设计及实验分析

通过对平流泵工作原理的分析,可知降低流量脉动的最终目标就是降低双柱塞推程合成速度波动。现用平流泵主传动机构采用非圆齿轮串联曲柄滑块机构,其中非圆齿轮副是影响双柱塞合成速度的关键因素。基于预期柱塞运动速度特性反解非圆齿轮副的节曲线,在综合考虑非圆齿轮传动特性和力学特性的前提下,对非圆齿轮副节曲线进行优化设计,基于范成法原理进行非圆齿轮齿廓设计,通过虚拟样机仿真验证了理论设计的正确性。实验结果显示,非圆齿轮副的优化设计有效抑制了双柱塞推程合成速度波动,可显著降低流量输出脉动。     

蜗线齿轮副的设计与传动

给出蜗线齿轮节曲线具有n个周期的一般形式,根据非圆齿轮节曲线封闭和光滑连接的性质,应用留数定理,推导出与蜗线齿轮共轭的非圆齿轮节曲线方程及两齿轮的中心距,为蜗线齿轮的设计提供了理论基础;将现有的椭圆齿轮副、偏心圆齿轮副与蜗线齿轮副的性能进行了详细的比较,包括传动比、压力角及节曲线凹凸性,得到了各个齿轮副的传动特点,为实际应用中非圆齿轮的选用提供了依据。最后分别以单周期和多周期蜗线齿轮为例,对其节曲线及齿形进行了仿真。     

修正齿形的复合齿轮泵流量特性

对三惰轮复合齿轮泵的四种齿数特性组合和正位移系数修正条件下的啮合点位移、叠加运动规律和相应条件下的流量均匀性作了严格的数学分析,并得出相关结论,供进一步研究作参考。     

平衡式复合齿轮泵的流量特性

介绍了平衡式复合齿轮泵结构原理。根据内外齿轮泵啮合规律,分析了每一齿轮泵在周期角内的任意时刻的啮合点位置和瞬态流量特征。根据中心轮齿数和惰轮齿数的奇偶性对流量特性影响的分析,得出了最佳结构形式。     

斜齿齿轮泵小脉动输出特性

分析了斜齿齿轮泵的流量脉动与螺旋角β、齿宽b等参数的关系，得出主要参数相同的斜齿齿轮泵的流量脉动小于直齿齿轮泵的结论。     

聚合物流体在斜齿齿轮泵中的轴向漏流特性研究

利用幂律流体的本构方程建立了幂律流体在斜齿齿轮泵轴向间隙中的泄漏模型,并得到了最佳轴向间隙的隐函数式及轴向摩擦功率,同时给出实例并进行了数值计算。研究结果为聚合物齿轮泵的间隙优化设计及功率特性提供了重要的理论依据。     

斜齿齿轮泵无侧隙啮合困油特性的研究

分析了无侧隙啮合斜齿齿轮泵的端面重叠系数与困油容积的关系,得到了其困油容积、困油流量及瞬时流量随端面转角的变化规律,并首次得到了既不困油也不“串油”的螺旋角范围,对工程应用具有重要的价值。     

斜齿齿轮泵流量输出特性分析

分析了斜齿齿轮泵的瞬间排量、单齿排量、困油区容积的瞬间变化率与变化量和螺旋角的影响。获得的结果具有一定的参考价值。     

一种齿轮箱专用油泵介绍

根据某型号齿轮箱的基本技术要求,选用一款标准齿轮油泵,在不改变其机械原理的前提下,对其结构和尺寸进行设计改进,最终,通过结构的改进使油泵的性能得到了改良,并更加适合齿轮箱的应用,形成了这个齿轮箱的专用油泵。     

斜齿齿轮泵无困油重合度的研究

基于齿轮泵产生困油的条件及斜齿齿轮啮合时的特点,分析了斜齿齿轮泵的重合度与困油的关系,及斜齿齿轮泵无困油重合度的计算公式,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,对工程应用有重要的参考价值.     

双作用齿轮泵

现有齿轮泵传动轴每转一周只能实现一次吸油、一次排油,属于单作用工作方式,存在排量小、径向力不平衡、流量脉动大、寿命短等问题,借鉴双作用叶片泵原理,提出了一种新型齿轮泵——双作用齿轮泵,叙述了新型齿轮泵的结构组成、工作原理、特点。双作用齿轮泵具有两个吸油腔、两个排油腔,可输出双倍排量,并且径向力得以平衡,为齿轮泵的更新与发展提供了创新途径。