直线共轭内啮合齿轮泵的瞬时流量分析

保证齿轮泵的流量稳定性对液压系统的正常运行有重要的作用,流量脉动也是齿轮泵主要的噪声来源,通过啮合分析对直线共轭内啮合齿轮泵的齿轮啮合过程和流量脉动特性进行系统研究,推导了齿轮泵瞬时流量的计算公式,分析了直线共轭内啮合齿轮副主要参数对齿轮泵瞬时流量变化特性的影响。     

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动分析

以直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,推导了瞬时流量公式,并通过实验验证了该瞬时流量公式的可靠性,又对该泵的啮合特性进行细致的研究,利用极值方法找出其瞬时流量的最大值及最小值,并结合经典的渐开线齿轮泵流量脉动率公式,推导出直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动率公式。分析了包括齿根高系数、齿形半角在内的因数对流量脉动的影响趋势,在MATLAB中绘制出了影响曲线,并直观地找出了最优化的齿根高系数,以利于进一步改进齿轮泵的传动平稳性。     

电静压系统用内啮合齿轮泵流量脉动特性

直线共轭内啮合齿轮泵工作噪声低且流量平稳,但关于其流量脉动的机理尤其是相关试验的研究较少。通过理论计算的方法,推导了直线共轭内啮合齿轮泵的瞬时流量计算公式、流量脉动率公式和困油腔的相对容积变化公式。利用三维流体动力学有限元仿真分析方法研究了困油腔的压力波动特性和泵出口的流量脉动特性。按照国际标准ISO 10767-1-2015规定的试验方法进行了泵出口流量脉动试验,试验测试某型排量10 mL/r的直线共轭内啮合齿轮泵在转速750 r/min和出口压力7.5 MPa的情况下,流量脉动率约为6.35%,流量脉动较小。     

基于数值建模的直线共轭内啮合齿轮泵流量特性分析

文中根据齿轮啮合基本原理,推导直线共轭内啮合齿轮副的齿廓方程,基于数值建模的方法建立三维模型进行运动仿真验证其正确性.在此基础上,用矢量射线法推导齿轮泵容腔容积角导数公式、流量公式,应用MATLAB编程分析齿轮泵齿数差、齿形半角对容腔容积角导数变化剧烈程度和流量脉动的影响,对直线共轭内啮合齿轮泵的理论设计和应用有重要指...     

直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动分析

本文运用齿轮啮合原理对直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动特性进行研究,导出了流量脉动率的计算公式,并分析了啮合过程对流量脉动特性的影响.     

基于啮合角函数的直线共轭内啮合齿轮泵齿廓方程

以直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,定义了直线共轭内啮合齿轮泵的啮合角函数,利用啮合角函数推导出了直线共轭齿廓方程,最后通过实例验证了方程的正确性。该方法无需旋转坐标系之间的坐标变换,简化了直线共轭内啮合齿轮泵齿廓方程的求解过程,为设计高性能的齿轮泵齿廓提供了更为简单和方便的途径。     

基于改进粒子群算法的内啮合齿轮泵优化设计

为减小内啮合齿轮泵的流量脉动,以PGH型渐开线内啮合齿轮泵为研究对象,建立流量脉动率和齿形参数的数学模型,分析了齿轮泵在外齿圈和小齿轮满足不同啮合关系时的瞬时流量,并据此建立齿轮泵的优化数学模型;将遗传算法中的遗传和变异操作引入到粒子群算法中得到改进粒子群算法,通过此算法对齿轮分度圆压力角、变位系数、齿顶高系数和齿数等参数进行优化,得到了齿轮泵流量脉动率最低时的齿形参数;通过Matlab仿真验证,结果表明:齿轮泵的流量脉动率和齿形参数呈非线性变化关系;在满足结构要求和合理传动等条件下,经过该方法优化以后,齿轮泵的流量脉动率降低了7. 27%,实现了内啮合齿轮泵流量脉动的降低。     

基于几何参数的IPH型内啮合齿轮泵流量脉动的研究

该文以IPH型内啮合齿轮泵为研究对象,测绘得出了其有关的几何参数。通过严格的理论推导得出了基于几何参数的内啮合齿轮泵流量不均匀系数的计算公式,然后将测绘所得的参数带入所推导的公式加以计算。结果表明,内啮合齿轮泵的流量不均匀系数很小,也即流量脉动很小,从而验证了所推导公式的合理性和可行性。     

参数化直线共轭内啮合泵齿廓设计方法

针对直线共轭内啮合泵齿廓设计,建立通用齿廓法线反转法求解共轭齿廓点数学模型,给出由啮合线求滑动率、啮合角、压力角的方法,揭示距离参数l对传动性能的影响规律;形成以齿厚系数k为参数的整体齿廓构成方法,提出重叠干涉的判定条件及齿根、齿顶干涉的解决方案。建立流量脉动及困油特性模型,通过对直线共轭内啮合泵性能仿真分析,结果表明该类泵具有流量脉动小、不易困油等优势,为系统性解决直线共轭内啮合泵齿廓设计提供方法。     

直线共轭齿廓内啮合齿轮泵的研究

通过对直线共轭齿廓内啮合泵的研究,提供了一种新的齿形计算方法,测量计算了齿轮泵的主要参数并对样品进行性能测试,为直线共轭齿廓内啮合齿轮泵的设计制造提供了依据.     

双圆弧斜齿齿轮泵脉动特性分析及齿形设计

针对普通渐开线齿轮泵流量脉动大、噪声大以及困油现象等问题,设计出一种以双圆弧斜齿轮为运动副的齿轮泵。对比分析啮合特性,得出双圆弧斜齿轮传动的优越性。以正弦曲线为过渡曲线,利用啮合共轭原理求解出双圆弧斜齿轮端面齿廓方程。采用等面积法求解了双圆弧斜齿齿轮泵的最大和最小瞬时排量,得出理论脉动趋于零的结论。利用FLUENT三维动网格技术,对比分析齿轮参数相同的双圆弧斜齿轮泵和渐开线斜齿轮泵的流量脉动,得出前者的流量脉动远小于后者的结论。     

球形叶片液压泵流量特性

讨论了一种新型结构的球形叶片液压泵,在详细阐述球形叶片液压泵结构特点的基础上,分析了球形泵的工作原理。通过建立球坐标得出球形叶片液压泵排量的计算公式,采用Pro/E体积测量法验证了理论分析的准确性。进一步分析了该泵的流量输出特性,讨论了斜盘角度、叶片数目等参数对球形叶片液压泵流量脉动的影响。结果表明：叶片数目增加时,叶片泵的流量脉动明显减小。     

考虑中心距误差的圆弧齿轮泵流量脉动特性研究

新型圆弧齿轮泵有效地解决了传统齿轮泵存在的困油和流量脉动问题,然而,齿轮泵加工过程与装配安装相关的中心距误差对圆弧齿轮泵出口流量脉动特性有重要影响。推导了圆弧齿轮齿廓方程,并建立了圆弧齿轮泵内部齿腔压力模型,齿腔容积模型及流量脉动模型。在不同中心距误差下,分别在轻负荷工况(600 r/min,2 MPa)和中等负荷工况下(1480 r/min,8 MPa)进行流量脉动仿真。结果表明:当中心距误差在0.01 mm以内时,圆弧齿轮泵的出口流量逐渐增大,具有良好的动态特性;随着中心距误差增大到0.02 mm,圆弧齿轮泵的出口流量大幅度减小,该泵的动态特性变差。因此,需将中心距误差控制在一定范围内。中心距误差为0 mm及0.01 mm时,主从动齿轮的齿腔容积未发生较大变化;当中心距误差为0.02 mm 时,主、从动齿轮齿腔提前进入啮合,预示啮合位置发生变化。     

Experimental study on the impulsion port of a trochoidal wheeled pump

All positive displacement pumps produce a pulsating flow. The present paper reports the experimental measurement of steady flow pulsations in the outlet of the internal wheeled pump. In the measured flow, the manufacturing tolerance are responsible of part of the spectra of the whole pulsation. Time-Resolved Particle Image Velocimetry technique has been used for this purpose. The flow pulsation measurement from a direct visualization of the velocity profile was carried out. The flow rate signal is derived from ad-hoc integration algorithm of the radial velocity profile, where the area discretization is a constant parameter that is relevant to minimize PIV errors by velocity gradients regions near the wall. Spectrographic analysis on the experimental data reveled low frequency components related with manufacturing tolerances. Measurements of this non-invasive procedure are compared with detailed CFD numerical results obtained from an improved gerotor model where manufacturing tolerances have been included. To be compared, cross-power spectral density analysis has been applied. The results reported in the paper show a method to provide a fast non-invasive flow pulsation measurement not only for pumps but also could be extended to compare aging effects of other kind of fluid power devices.     

直线电机驱动水液压柱塞泵运动规划及仿真分析

水液压柱塞泵是水液压系统的关键元件,由于水介质的理化特性差异导致其泄漏、摩擦磨损、腐蚀、气蚀等现象比油压柱塞泵严重,为解决传统斜盘式水液压柱塞泵流量脉动大的问题,提出了一种新型的直线电机驱动水液压柱塞泵结构。通过研究恒流量直线电机驱动柱塞泵的可行运动规划,选取了直线电机以三角波间隔T/4相位差的运动方案,以实现双直线电机双作用水压柱塞泵实际输出较小的流量脉动。应用AMESim软件,构建了两种不同配流方式的双直线电机双作用柱塞泵系统的仿真模型。仿真发现,柱塞配流电机柱塞泵相比阀配流,其压力和流量脉动很小,其压力脉动幅度小于2%,流量脉动率仅为0.008。     

基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析

为了降低齿轮泵的流量脉动，提出了基于流量脉动系数的齿轮齿廓的主动设计方法。分析了基于极距和压力角函数的齿廓方程的数学描述方法，建立了基于流量脉动系数的齿轮泵中齿廓的主动设计的数学模型，给出了避免齿顶变尖和齿廓交叉的约束条件。以流量脉动系数为10%的齿轮泵为例，设计了齿轮泵的主体结构，分析了齿轮泵的基本特性，并与相同参数的渐开线齿轮泵进行了对比分析。研究结果对于缓解齿轮泵的流量脉动具有重要的理论和实践意义。     

基于MATLAB的复合齿轮泵流量脉动特性的仿真

流量脉动特性是评价液压泵性能的重要指标.复合齿轮泵作为一种新型动力原件,应用前景广阔.在理论分析的基础上,采用MATLAB,以某型复合齿轮泵和普通齿轮泵为例,进行对比仿真,结果表明该泵具有十分优越的性能.     

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。