基于重合度和齿数的泵用圆摆线齿廓设计及其性能简洁式

为推动圆摆线在泵用齿廓上的应用及其性能评估,基于圆摆线的成形原理,以最能体现齿轮泵性能的齿数和重合度为圆摆线齿廓的设计参数,其中的动圆半径系数由标准齿顶高系数唯一确定,进而依序构建出能反映泵各项性能的齿廓形状系数、齿顶圆心角、齿顶压力角、最大困油流量、容积利用系数、流量脉动系数和单位排量体积的简洁公式,最后通过齿轮副3D模型加以验证,及给出不同组合下的齿廓参数和性能参数。结果表明：圆摆线齿廓的设计与构造方法简单,结果精准。齿数显著影响着泵的各项性能,齿数越多,困油与脉动性能越好,但轻量化效果越差。重合度主要影响着泵的困油与脉动性能,重合度越小性能越好,其中对困油性能的影响最大;稍多的齿数和稍小的重合度是提升泵困油与脉动性能的最佳组合,有利于降低泵的噪声。     

齿轮副几何参数对直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性的影响

流量脉动是引起齿轮泵自身振动及产生流体噪声的根本原因。为了得到流量脉动特性,以某型直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,基于MATLAB软件分析不同重合度所对应的理论瞬时流量曲线,研究齿轮副几何参数对流量脉动率的变化规律。结果表明:齿轮副退出啮合,理论瞬时流量最小。脉动率递增时几何参数影响程度由大到小排列为:齿轮分度圆半径齿轮齿顶圆半径传动比(两齿齿差)齿圈齿顶圆半径;递减时由大到小排列为:齿轮齿数齿轮分度圆半径齿轮齿形半角。为了减少脉动率,对于满足计算的传动比,齿轮齿数确定,齿圈齿数取较小值,而齿圈齿数确定,齿轮齿数取较大值;齿形半角取较大值;齿轮及齿圈齿顶圆半径取较小值;齿轮分度圆半径在33.5～35 mm之间取值。     

变位系数对渐开线内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动特性的影响

合理地选取齿轮的变位系数,是降低困油容积和流量脉动的有效措施。为具体分析变位系数对内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动系数的影响,根据啮合定理建立渐开线内啮合齿轮泵的数值模型,采用扫过面积法求解内啮合齿轮泵的困油容积和瞬时流量,并分析困油容积和流量脉动随变位系数变化所受到的影响。结果表明：在其他参数保持不变的情况下,总变位系数不变时,随着小齿轮变位系数的增大,困油容积先减小后增大,瞬时流量逐渐增大,流量脉动率减小。     

多齿差摆线齿轮泵基本参数的优化设计

多齿差摆线齿轮泵基本参数的选择要满足各种限制条件。本文以单位体积排量最大作为目标函数，以啮合角、重合度及齿廓不产生重迭干涉等为约束条件，建立了多齿差摆线齿轮泵的优化设计数学模型，并对两种常用齿数组的多齿差摆线齿轮泵基本参数进行了优化设计。所得结果可以和不同的齿数与中心距进行组合应用，得到不同流量的产品系列。。     

内啮合摆线转子油泵流量脉动及其转子受力的初步探讨

最近上海机床厂等单位设计并试制出了BB系列摆线转子泵(其原理、结构见《机床与液压》一九七三年第二期“摆线转子油泵”一文介绍),现试对其流量脉动及转子受力作一初步探讨。 (一)内啮合摆线齿轮泵和外啮合渐开线齿轮泵流量脉动的比较摆线齿形内啮合齿轮泵的理论流量脉动(参见图一):对于相邻二齿啮合点之间的     

齿数对齿轮泵流量脉动特性影响的分析

对外啮合齿轮泵的流量脉动进行研究,着重研究齿轮泵主动轮齿数和从动轮齿数相同、不相同的情况下,齿数增多对其流量脉动的影响.结果表明:在排量相同的情况下(齿轮参数中齿数和齿宽除外,其余相同),流量脉动随齿数增多而减小.     

内啮合齿轮泵的机械功率损失研究

基于流体力学的理论,分析内啮合多齿差摆线齿轮泵的机械损失因素,建立这种类型泵的机械损失数学模型。并针对一款内啮合多齿差摆线齿轮泵的机械损失展开计算和实验,验证该数学模型的准确性,为研究内啮合多齿差摆线齿轮泵的功率损耗提供了一种方法。     

椭圆齿轮泵流量特性及脉动平抑

针对椭圆齿轮泵大排量大脉动的流量特点,提出基于变速驱动的脉动平抑方法。在分析椭圆齿轮泵流量脉动规律的基础上,给出非圆齿轮变速器驱动椭圆齿轮泵的方案原理及相应的瞬时流量公式,讨论了椭圆齿轮转子的偏心率、阶数对平抑效果的影响。最后通过与其他平抑方式对比,证明了非圆齿轮驱动的椭圆齿轮泵不仅结构简单,而且脉动平抑效果更加优良。     

多齿差摆线泵滑动系数的研究

根据齿轮的啮合原理及传动中各位置矢量和速度矢量之间的关系,导出了多齿差摆线齿轮传动中各速度和齿面滑动系数的矢量计算式;并结合实例进行了运动速度和滑动系数的计算和曲线绘制,分析了齿廓的相对滑动速度和滑动系数的变化规律,为正确设计多齿差摆线齿轮提供了理论依据。     

摆线行星齿轮参数对齿廓外形的影响分析

分别讨论了一齿差摆线行星齿轮理论齿廓半径、针齿套半径、偏心距和短幅系数对齿廓外形的影响,计算得出:针齿套半径与理论齿廓半径的变化将主要影响齿廓的大小,但两参数的变化对齿廓大小的影响趋势相反;而偏心距和短幅系数主要影响齿廓的形状。分析结果为摆线行星齿轮的设计和机加工过程中的废品诊断提供了可供借鉴的理论基础。     

高速高压圆弧螺旋齿轮泵漩涡空化数值模拟研究

为了深入研究圆弧螺旋齿轮泵在高速高压工况下吸油腔漩涡空化及其对齿轮泵性能的影响,以过渡曲线为正弦的圆弧螺旋齿轮泵为研究对象,选择全空化模型,应用计算流体动力学软件（PumpLinx）对圆弧螺旋齿轮泵在高速高压工况下进行了数值模拟,针对漩涡空化出现的位置、形成过程、演变过程及对出口流量特性的影响进行了研究。结果表明：在高速高压工况下,齿轮泵吸油腔齿背部边缘位置出现漩涡流动,从而产生漩涡空化,漩涡核心位置的空化现象最为严重,向漩涡的边缘位置空化程度逐渐减弱;该位置的漩涡空化呈现周期性的形成-发展-消失的过程;空化导致泵出口流量脉动和压力脉动增大,周期性的漩涡空化造成泵出口流量周期性波动,对齿轮泵出口流量产生不利影响。     

双循环摆线啮合在齿轮泵中的应用

一、关于双循环摆线的概念目前,摆线转子泵中所用的内啮合齿轮副,多为一齿差的摆线圆弧啮合,它相当于摆线针轮传动。图1所示即为此种啮合,其内转子齿数Z_1=6,齿廓C_1为短幅外摆线的等距曲线,每一枝整幅摆线为一个齿。外转子齿数Z_2=7,齿廓C_2为圆孤,每一段圆弧为一个齿,     

外啮合异齿数斜齿轮泵流量脉动和流量特性的研究

利用能量守恒定律和齿轮的工作特性,得到了不同齿轮斜齿轮泵的瞬时流量和流量非均匀系数的计算公式;通过计算和分析不同齿数和不同螺旋角的齿轮泵(螺旋角为0°即为直齿轮泵)的瞬时排量和流量脉动特性可以看出:假如主动轮具有相同的齿数、模数、压力角,则直齿轮泵的流量不均匀系数比较小;对于具有不同齿数的斜齿轮泵,流量非均匀系数随着螺旋角的增加而增加,并随齿轮齿数的增加而减小;并且当主动轮齿数不变的时候,流量不均匀系数随着从动轮齿数的减小和螺旋角增加而急剧增加,但是与齿轮的模数无关。     

高阶椭圆齿轮泵低流量脉动的研究

随着齿轮泵向高压大流量低噪声方向发展,提出了一种低困油、少脉动的高阶椭圆齿轮泵,建立了相应的节曲线模型.通过3-3组合与3-3-3组合在流量和流量脉动率方面的对比,确定3-3-3组合作为高阶椭圆齿轮泵的主要结构.椭圆齿轮的传动比具有一定的变化规律,每个轮齿都有特定的啮合位置,利用坐标变换法分析了高阶椭圆齿轮的齿廓方程,为用CAD建模和仿真分析提供了理论依据.     

高阶椭圆齿轮泵低流量脉动的研究（英文）

随着齿轮泵向高压大流量低噪声方向发展,提出了一种低困油、少脉动的高阶椭圆齿轮泵,建立了相应的节曲线模型。通过3-3组合与3-3-3组合在流量和流量脉动率方面的对比,确定3-3-3组合作为高阶椭圆齿轮泵的主要结构。椭圆齿轮的传动比具有一定的变化规律,每个轮齿都有特定的啮合位置,利用坐标变换法分析了高阶椭圆齿轮的齿廓方程,为用CAD建模和仿真分析提供了理论依据。     

非圆齿轮泵流量特性分析及脉动优化方法

为解决非圆齿轮泵在流体输送过程中其大排量导致的剧烈流量脉动问题，提出一种将ADAMS-Simulink联合仿真与计算流体力学(CFD)数值模拟相结合的优化方法，实现齿轮泵转子平稳传动从而降低其流量脉动。分析高阶椭圆齿轮转子的传动特性，讨论齿轮偏心率及其阶数对传动比的影响，以卵形齿轮转子为例分析偏心率对流量脉动的影响；搭建基于Simulink和ADAMS的联合仿真模型，利用PID实现卵形齿轮泵转子的平稳传动，达到缓冲减振的目的；利用Fluent动网格技术，对卵形齿轮泵进行CFD数值仿真，并基于Visual Studio网络编程平台实现Fluent和Simulink之间的数据耦合，精确模拟转子平稳传动时的变速比关系。结果表明：转子平稳传动后其流量脉动降低30.72%,该方法能够在不改变齿轮泵内部结构的情况下平抑流量脉动，具有显著的优化效果。     

基于MATLAB的平衡式复合齿轮泵的多目标优化

以平衡式复合齿轮泵体积最小、流量脉动最小为目标函数,建立数学模型。运用MATLAB优化工具箱对相关参数进行多目标优化。采用优化工具箱中的fgoalattain函数编写程序,并进行计算机求解,使其在满足约束条件下复合齿轮泵的体积和流量脉动最小。     

双圆弧齿轮啮合特性进一步研究

以往对双圆弧齿轮的啮合特性研究中没有考虑螺旋角的影响。文中对因螺旋角的不同而导致双圆弧齿轮啮合点位置关系变化进行了分类讨论,重新考虑齿轮螺旋角对双圆弧齿轮啮合系数区间划分的影响,计算了不同螺旋角时的多点啮合系数以及多对齿啮合系数,并给出了双圆弧齿轮啮合特性表。研究结果完善了双圆弧齿轮的啮合特性,并对后续多圆弧齿轮啮合特性计算提供了参考。     

基于MATLAB的六极并联齿轮泵优化设计及分析

针对普通外啮合齿轮泵流量脉动品质差、质量大、成本高等问题,设计一种六极并联齿轮泵。分析六极并联齿轮泵的结构及其工作原理;对六极并联齿轮泵的瞬态流量特性进行分析,推导其单周期内的流量曲线函数;建立基于流量脉动系数、流量脉动频率和泵体体积的数学模型,选取设计变量,确定约束条件,并利用MATLAB优化工具箱中fmincon函数对目标函数进行参数优化。最后对相同理论流量和额定进出口压差下的六极并联齿轮泵及普通外啮合齿轮泵进行瞬态流量仿真和齿轮泵特性计算,并将结果进行对比分析。仿真结果表明：在结构设计合理的情况下,六极并联齿轮泵在减小流量脉动,降低振动、噪声、质量和制造成本,提高工作性能和使用寿命方面具有重要作用。     

圆弧齿线圆柱齿轮动态接触性能分析

齿轮动态接触性能将直接影响传动平稳性和承载能力。为了研究圆弧齿轮啮合过程中动态接触特性的时变规律,基于大刀盘铣削加工圆弧齿轮原理,借助MATLAB与UG建立精确的齿轮三维模型;借助ANSYS对圆弧齿轮副进行显式动力学分析,研究了点接触形式的圆弧齿轮的齿面接触应力分布情况;同时通过对齿轮副从静止到启动这一动态过程的模拟,探究了轮齿接触应力和啮合冲击的时变规律;最后,通过对不同齿宽系数的齿轮接触应力时变规律的研究,揭示了齿宽系数对圆弧齿轮的传动平稳性及承载能力的影响规律。实验结果表明,当齿宽系数在0.35~0.6范围内变化时,齿宽系数越大,齿轮的啮合冲击越大,而接触应力越小,为圆弧齿轮的设计及工程应用提供了理论依据。