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。     

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。     

低脉动齿轮泵的主动设计及特性分析

针对现有齿轮泵流量脉动大的问题,提出一种低脉动齿轮泵齿轮齿廓的主动设计方法,即通过控制齿轮泵的流量脉动系数,主动控制齿廓形状。根据齿轮啮合原理,在引入极距和压力角函数的基础上,推导齿轮泵的瞬时流量和脉动系数的数学表达式,建立低脉动齿轮泵主动设计的数学模型,推导流量脉动系数的临界条件,给出了其设计流程。并通过具体实例,详细说明了低脉动齿轮泵的主动设计过程,分析了低脉动齿轮泵的特性,并与相同参数的渐开线齿轮泵进行了对比,研究成果可为降低齿轮泵的流量脉动、提高齿轮泵的工作平稳性和寿命,提供一种新的思路。     

四惰轮内啮合齿轮泵结构优化设计

分析了四惰轮内啮合齿轮泵内齿圈的径向力特性;研究了四惰轮内啮合齿轮泵的流量脉动特征;建立了其体积最小、流量脉动程度最小的双目标函数模型,并利用遗传算法进行了优化求解。结果表明,四惰轮内啮合齿轮泵的内齿圈受到的径向力平衡;相较普通内啮合泵,四惰轮内啮合泵流量脉动得到了极大程度的减小,且流量脉动随着内齿圈齿数的增加而降低,随着惰轮齿数增加而升高;优化结果达到了减小流量脉动、降低质量的要求,从而为四惰轮内啮合齿轮泵的设计与制造提供一定的理论依据。     

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。     

基于遗传算法的多齿并联内啮合齿轮泵优化设计

分析了小齿轮个数、齿数对内啮合齿轮泵的流量脉动的影响;建立了流量脉动程度最小、齿轮机构体积最小的双目标函数的数学模型,并利用遗传算法对其进行了优化求解。结果表明:内啮合齿轮泵流量脉动程度随着小齿轮个数的增加而减小;内齿圈齿数与内啮合齿轮泵流量脉动程度呈反比关系,而小齿轮齿数的影响则正好相反;优化结果达到了减小流量脉动程度、减轻重量的目的,从而为多齿并联内啮合齿轮泵的设计与制造提供了一定的理论依据。     

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。     

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.     

摆线泵齿顶间隙设计及其对流量脉动的影响试验

针对汽车自动变速器用一齿差摆线齿轮泵齿顶间隙设计及对流量脉动影响问题,研究改变转子的齿顶间隙的方法,并对装配不同齿顶间隙转子的油泵流量用Pumplinx软件进行仿真分析,分析齿顶间隙变化对降低流量脉动的影响,通过仿真计算得出齿顶间隙变化对流量脉动影响,为设计内、外转子的尺寸及公差提供依据。     

齿轮泵与齿轮马达的脉动差异性及其轻量化设计

为了明晰齿轮泵/齿轮马达输出量的脉动机理及其差异性,基于由性能到参数的逆向设计方法和渐开线齿廓的无根切特点,以最能反映输出脉动与困油等性能的重合度和轻量化效果的齿数为渐开线齿廓的构造变量,重点推导出无量纲节法线长度等齿廓参数式;据此,重构出齿轮泵输出流量和齿轮马达输出转速的脉动系数式;由许可脉动系数下的轻量化设计方法,确定出相应的最小重合度及其最少齿数。结果表明,重合度是影响脉动系数的关键参数,齿轮马达的转速脉动系数大于齿轮泵的流量脉动系数,重合度越大,脉动系数越小,脉动差异性越小,但困油负荷越大;重合度和齿数是影响轻量化效果的两个关键参数,重合度越大或齿数越少,轻量化效果越好;最小重合度由许可脉动系数唯一确定,最少齿数由最小重合度、许可齿顶压力角和许可齿顶圆心角等共同确定,从而完善了齿轮泵/齿轮马达就脉动系数方面的现有结论。     

四径向轮齿轮泵优化设计及仿真

针对传统齿轮泵流量脉动大、振动明显、噪声高等缺点,设计一种四径向轮齿轮泵。首先分析了四径向轮齿轮泵的瞬态流量特性,并建立了其流量、流量脉动系数和流量脉动频率等数学模型。然后,建立多目标函数并以MATLAB软件为平台对四径向轮齿轮泵进行参数优化。最后,分别对相同理论流量和额定压力的四径向轮齿轮泵、三径向轮齿轮泵及传统外啮合齿轮泵进行流量特性仿真,并将其结果进行对比分析。结果表明,四径向轮齿轮泵在结构设计合理的情况下,对减小齿轮泵的流量脉动,从而减小齿轮泵振动和噪声和提高齿轮泵工作性能及降低成本方面均具有重要作用。     

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。     

余弦齿轮泵的流量及其脉动特性分析

对外啮合余弦齿轮泵的瞬时流量及流量不均匀系数等公式进行了理论推导.运用Matiab软件对余弦齿轮泵的流量及脉动进行了计算及数值仿真.结果表明,与相同参数的渐开线齿轮泵相比,余弦齿轮泵的平均流量大,而流量脉动要明显小于渐开线齿轮泵,并随齿数的增多而逐渐减小.研究结果可为余弦齿轮泵的设计和推广应用提供依据.     

斜齿齿轮泵齿轮的优化设计

分析了斜齿齿轮泵和直齿齿轮泵啮合传动的不同点 ,得出了斜齿齿轮泵重合度要求的特殊条件 ,构建了一个以斜齿齿轮泵的输出流量脉动最小为目标函数的斜齿齿轮泵齿轮优化设计的数学模型     

外啮合微小齿轮泵流场模拟分析与优化

为了揭示微小齿轮泵的几何参数与其工作性能之间的关系，利用Fluent动网格技术，对汽车尾气处理装置中微小齿轮泵进行二维数值模拟分析，探究顶隙、齿轮齿数等几何参数对微小齿轮泵流量和精度的影响规律。结果表明，在其他条件相同时，随着顶隙增大，平均流量逐渐变小，流量脉动率逐渐增大，顶隙由0.02 mm变化为0.3 mm时，平均流量减小约33%，流量脉动率增大约18%，精度降低；随着齿轮齿数增大，流量和流量脉动率均减小，齿轮齿数由14增大到28时，平均流量减小约54%，流量脉动率减小约95%，精度逐渐提高，齿轮齿数对流量脉动率的影响幅度明显高于对流量的影响效果。     

外啮合齿轮泵齿轮参数最佳值的研究

大家知道,外啮合轮齿泵的一对齿轮是油泵的心脏,对其参数选择合理与否,将直接影响油泵的性能、噪声和寿命。近二十多年来,国内外盛行采用苏联尤金教授和日本市川常雄（下称市川）教授新创建的齿轮泵齿轮参数计算法。本文经理论分析和计算,充分表明齿顶高系数对齿轮泵各项技术指标都起着决定性作用,但在上述两教授有关论著中都未论述。按本文理论分析得出新结论原则所选择的齿轮参数,经计算表明不仅油泵体积小、轴承负载轻,而且较大幅度降低了流量脉动率,实践也证实了这些优点。本文还提出了一个新的观点,即在相等齿数下,以单位体积排量大小,作为综合衡量油泵的齿轮参数选择是否便的准则,如果该值愈大,选择的齿轮参数就愈合理,在不等齿数下,亦可作油泵各项技术指标相对比较量。     

转速对齿轮泵内流场空化强度的影响

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。通过Pumplinx软件对内流场进行建模,利用软件特有的空化损伤模块进行了仿真验证,仿真结果表明齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强,与实验所得规律一致。本文所总结的规律对减弱齿轮泵内流场空化强度,提升使用寿命具有一定的参考作用。     

润滑用齿轮泵内部流场的动态模拟

齿轮泵是液压传动及润滑系统中的常用部件,为了准确地捕捉泵内流场的变化,采用动网格技术对柴油机的润滑齿轮泵进行动态数值模拟,分析齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化.结果表明:1)泵内的压力不同瞬时有所变化,但都保持进油腔压力低,排油腔压力高;2)进/排油腔内高/低速区在不同的瞬时位于不同齿轮侧,对齿轮产生冲击.     

内啮合摆线齿轮泵摆线轮齿廓参数化设计分析

利用齿轮啮合原理推导出了摆线齿轮的齿廓曲线方程,讨论了两种齿根过渡曲线的处理方法,并利用Visual Basic 6.0在AutoCAD平台上实现了齿轮完整齿廓曲线的参数化绘制,这对于进一步分析齿轮的啮合特性及力学性能具有重要的意义。     

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。