高容积率低流量脉动外啮合齿轮泵设计技术研究

通过对瞬态流量进行分析,探讨了影响齿轮原脉动和容积率大小,齿轮泵瞬态流量以及齿轮泵困油容积和瞬态困油量等问题,得到了降低外啮合齿轮泵流量脉动措施。通过建立齿轮泵间隙泄漏模型,优化得到齿轮泵轴向间隙补偿的最优值,为齿轮泵结构优化设计奠定了基础。     

齿顶间隙对双圆弧螺旋齿轮泵泄漏及空化特性的影响

为了研究在高速高压工况下双圆弧螺旋齿轮泵齿顶间隙对齿轮泵泄漏及空化特性的影响,建立了双圆弧螺旋齿轮泵最佳齿顶间隙数学模型,计算出最佳齿顶间隙。利用PumpLinx对考虑空化后不同齿顶间隙的齿轮泵内部流场进行数值模拟,结果表明:当齿顶间隙为0.02 mm,齿轮泵的流量脉动和压力脉动相对较小,流量输出品质好,与理论分析最佳齿顶间隙为0.0207 mm基本一致,验证了最佳齿顶间隙模型建立的正确性;齿顶间隙会影响齿轮泵内部流场的空化程度和泄漏量,齿轮泵内部的空化程度随着齿顶间隙的增大而减小,齿顶间隙处的泄漏会随齿顶间隙的增大而增大;齿轮泵齿顶间隙处的空化具有密封作用,可以减小齿顶间隙泄漏。研究结果对双圆弧螺旋齿轮泵结构优化及应用具有一定的参考价值。     

高含气率下双螺杆多相混输泵泄漏分析及其对容积效率的影响

对双螺杆多相混输泵的泄漏通道进行了分析,建立了简化后的混输泵泄漏的数学计算模型,包括建立齿顶间隙泄漏模型、齿根间隙泄漏模型、齿侧间隙泄漏模型。并利用泄漏模型结合双螺杆内部泄漏通道的分布特点和容积效率的计算公式提出了双螺杆混输泵容积效率的数学计算模型。利用已有文献中的试验数据验证了理论计算模型的准确性,并且计算与试验值进行对比并分析了高含气率下含气率、转速、介质粘度对混输泵容积效率的影响。结果表明:当含气率在80%～95%之间增大时,齿顶和齿根间隙的泄漏量随之减小,而齿侧间隙的泄漏量先减小后增大,泵的容积效率会随介质含气率的增加而增大;但当含气率大于95%时,泵的容积效率会急剧下降,所以在混输泵工作时应当尽量将含气率控制在95%以下。同时双螺杆混输泵的容积效率会随着转子转速的增大而提高,随着所输送介质的粘度的增大而增加。     

双圆弧斜齿齿轮泵泄漏研究及最佳间隙设计

针对双圆弧斜齿轮泵在高速、高压工况条件下运转存在的流量泄漏的问题,对影响泄漏的因素进行了详细的分析,建立了泄漏模型,确定了选取齿轮泵最佳间隙的一般方法,完善了齿轮泵泄漏理论.利用FLUENT三维动网格技术模拟齿轮泵内部流场动态性能,并进行实例计算及分析.结果表明:在不同压力或转速下,理论流量(考虑泄漏情况下)与仿真流量...     

陶瓷镀膜齿轮泵

现在,应用最多的液压泵主要有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。其中,齿轮泵的构造最简单,价格最便宜,自吸性能最好,抗油液污染的能力最强,但它的其它方面性能都较差,尤其是内泄漏较严重,容积效率低,难以应用到高压系统中去。在此介绍一种陶瓷镀膜齿轮泵,这种齿轮泵很好地解决了齿顶间隙的密封问题,有助于提高齿轮泵的容积效率及工作压力。一、陶瓷的特点陶瓷材料的主要特点有:1、硬度高;2、耐磨性好;3、耐腐蚀性强。其中硬度高是本文所述的用来解决齿顶间隙密封问题的重要条件。     

全水润滑轴向柱塞液压泵的容积效率分析与试验

设计了一种全水润滑的轴向柱塞液压泵,并对影响泵容积效率的主要因素进行了分析。运用有限元法计算分析了水液压泵缸体的侧向位移;利用MATLAB软件分析计算了柱塞倾侧状态下柱塞副间隙对泄漏量的影响。效率实验表明,所研制的泵样机在额定工作条件下具有较高的容积效率。     

高压大流量齿轮泵混合参数增效设计

随着齿轮泵向高压大流量方向发展,间隙泄漏、粘滞摩擦、流量脉动等现象对泵工作效率的影响也更为突出。大流量齿轮泵的特点之一是模数大,齿数相对较少,使得齿高和齿厚较大,导致在高压作用下间隙泄漏损失和粘滞摩擦损失增加,尤其是粘滞摩擦损失增加幅度较大。提出了齿轮泵广义效率的概念,并建立了多个与广义效率相关的优化模型,构建了序列二次规划法的优化算法,针对高压大流量齿轮泵模数大和齿数较小的特点,用混合参数增效设计方法,优化齿轮的结构参数,解决了优化过程的全约束,克服了传统圆整法优化过程产生截断误差的难题,实现增效设计。     

基于CFD的商用航空发动机齿轮泵浮动侧板设计技术研究

齿轮泵浮动侧板用于保证齿轮泵长期工作下的容积效率保持不变。浮动侧板设计的关键在于表面压力及其力矩的计算,若计算不准确将导致浮动侧板磨损,从而导致齿轮泵容积效率低。长期以来,表面压力及其力矩的计算以经验为主。随着齿轮泵出口压力的不断提高,这种经验计算带来的误差已无法满足设计需要。利用专业泵阀CFD仿真软件对齿轮泵齿槽平均压力分布、浮动侧板表面压力分布等进行了CFD分析,并利用分析结果建立了浮动侧板表面压力及其力矩的计算公式。经验证,该计算公式计算结果能够满足工程应用的需求。     

介质压缩性对高压柱塞泵间隙泄漏的影响

密封是影响高压柱塞泵可靠运行的关键因素。首先,建立柱塞组件数学模型,对柱塞组件的动态泄漏量与容积效率进行理论分析与计算;其次,为揭示水的压缩性对柱塞泵泄漏量与容积效率的影响机理,利用Fluent对以水为介质的高压柱塞泵的柱塞组件内部流场进行仿真分析。结果表明:随着压力增大,水的可压缩性对间隙泄漏的影响程度呈非线性增大,当压力超过50 MPa时,其影响程度变得更大。该研究方法与结果为设计水为介质的高压径向柱塞泵的间隙密封提供了理论依据。     

行星齿轮泵泄漏的流场仿真

三型行星齿轮泵有6个高压出油口和6个低压进油口,这些油口相对于中心齿轮、行星齿轮和内齿轮呈对称分布,从而消除普通齿轮泵径向液压力不平衡问题。由于行星齿轮泵得内部泄漏比较严重,为了准确地掌握行星齿轮泵内部的流场变化,采用计算流体动力学软件CosmosFlow对行星齿轮泵的模型进行内部流场仿真,分析径向间隙大小、端面间隙大小对流量泄漏的影响。结果表明,由于泵的进出口油的压差非常小,其内部端面和径向泄漏量均不大。     

外啮合斜齿轮泵间隙优化设计

对斜齿轮泵的泄漏进行了详细的研究，建立了泄漏模型，分别推导出了斜齿轮泵的径向和轴向泄漏的表达式；同时得出了斜齿轮泵最佳径向间隙和最佳轴向间隙的结果，最后给出了算例。     

抗冲击低泄漏齿轮泵的研究

针对高压齿轮泵在受冲击载荷时的外泄漏问题,以CBJ35齿轮泵为例进行结构改进。对其前后端盖进行合理改进并进行理论分析。通过仿真软件Fluent对齿轮泵内部流场进行模拟仿真,得到压力矢量图与速度矢量图。根据改进后结构进行样机生产,对样机进行冲击实验。实验结果表明,齿轮泵外泄漏问题明显改善,并且容积效率并未下降。为后齿轮泵的设计及改进提供参考依据。     

三惰轮复合齿轮泵的内部泄漏特性分析

三惰轮复合齿轮泵的内部泄漏是影响其容积效率的主要原因,文中根据其结构特点,分析了内部泄漏途径并推导了泄漏量的计算公式。通过将已制样机各处的泄漏量计算与普通齿轮泵的泄漏量作比较,得知在排量相同的情况下,复合齿轮泵的惰轮处的泄漏量较大,径向泄漏所占比重比普通齿轮泵的大,总的泄漏量比普通齿轮泵的大。此分析结果可供进一步研究参考。     

变转速工况对直线共轭内啮合齿轮泵容积效率的影响

随着液压技术向高压化、轻量化、节能化发展,直线共轭内啮合齿轮泵因具有结构紧凑、流量脉动小、使用寿命长、噪声小等优点,其应用领域逐步扩大。随着内啮合齿轮泵使用转速的变化,其容积效率也出现变化,为了获得内啮合齿轮泵转速对其容积效率的影响规律,采用液压油、纯水两种介质,通过数值计算的方法,研究内啮合齿轮泵转子域空化特性、对比分析出口体积流率。结果表明：随着转速上升,内外齿啮合最小容积腔及吸油口处气相体积分数增加明显,易引起空化、气蚀,从而产生噪声、振动等问题;当转速过高时,介质中的气体析出明显,易出现吸空现象,导致齿轮泵容积效率降低,纯水介质比46#液压油介质下的齿轮泵容积效率更低。因此,要改善高转速工况下的齿轮泵容积效率,需优化内啮合齿轮泵进油口流道,增加入口压力,提升内啮合齿轮泵高转速工况下的综合性能。     

聚合物流体在斜齿齿轮泵中的漏流特性研究

利用幂律流体的本构方程建立了幂律流体在斜齿齿轮泵间隙中的泄漏模型,并得到了最佳间隙的隐函数式及摩擦功率,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漏流特性提供了重要的理论依据。     

减少齿轮泵径向泄漏的新探讨

一、概述齿轮泵泄漏有三条途径:一是通过齿顶圆与泵体内孔间的径向间隙;二是通过齿轮端面与侧板之间的轴向间隙;三是两个齿轮啮合处的接触间隙。而在高压齿轮泵中,一般都采用浮动侧板来减少轴向间隙泄漏量。有的泵在压油区也采用径向间隙自动补偿装置来减少径向间隙泄漏量。但具有双向功能的齿轮泵,就难以使用径向间隙补偿装置。尽管径向泄漏量比     

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。     

双滑片椭圆转子压缩机径向间隙泄漏研究

建立了双滑片椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏模型,对不同径向间隙的泄漏量进行了计算和分析,并和相同规格的滚动转子压缩机进行比较。结果表明:椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏量在相同条件下大于滚动转子压缩机,两者的差值随着间隙的增大而增大,在间隙为80μm时,椭圆转子压缩机的径向间隙泄漏量最多可比滚动转子压缩机大2.352 g/s;压比对泄漏量的影响较大,在压比一定时,转速和转子椭圆面短轴和长轴之比对泄漏的影响并不明显。严格控制的径向间隙是提高椭圆转子压缩机容积效率的主要因素。     

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。     

双叶片转子式压缩机径向泄漏改善及优化设计

通过对双叶片转子式压缩机泵体受力特性分析,结合制冷剂、润滑油溶解特性,建立了双叶片压缩机径向泄漏对容积效率的影响计算模型。通过优化计算发现,双叶片转子式压缩机如果保持原有的圆形气缸设计,由于径向泄漏大增,容积效率较低。只有将气缸内径设计为椭圆形结构,才能有效降低径向泄漏,获得较高的容积效率。