外啮合齿轮泵内部流场的动态模拟

齿轮泵内部流场的数值模拟可以为齿轮泵内部结构设计提供重要的参考数据,是现代齿轮泵设计和优化的一项重要辅助手段。在对外啮合齿轮泵内部流场采用纳维-斯托克斯方程进行理论分析的基础上,应用Fluent软件对外啮合齿轮泵的内部流场进行基于动网格技术的动态模拟,通过流场和流速分布全面分析外啮合齿轮泵在啮合位置、间隙、压差等发生变化时的性能,为外啮合齿轮泵的优化设计提供参考。     

利用流场仿真技术计算水压外啮合齿轮泵内液压径向力

利用ADINA软件对水压外啮合齿轮泵内部流场进行了仿真,据此分析了齿轮泵内液压径向力的变化范围,这一方法与常用理论计算相比更接近于实际,为平衡外啮合齿轮泵内径向力提供了理论参考.     

内啮合齿轮泵组合式月牙板结构优化

针对内啮合齿轮泵月牙板受力情况复杂，易发生断裂，且为高压内啮合齿轮泵中容易损伤失效的关键零部件，对组合式月牙板进行受力分析。通过Solidworks软件建模，利用Pumpinx软件进行流场分析，得到在内啮合泵稳定工作状态下月牙板受力情况，并得出齿轮啮合中心距越大，月牙板易弯折面面压力波动越小；第一间隙流场入口角度越大，间隙易弯折面受力越小；第一间隙流场入口升程越小，间隙易弯折面受力越小；当第一间隙流场结构改为U形结构时，间隙易弯折面受力降低4.9%,能有效提高泵的使用寿命，对高压化内啮合齿轮泵月牙板的设计及研究提供参考。     

流固耦合影响下内啮合齿轮泵功率损失研究

针对理论计算难以获得精确的内啮合齿轮泵功率损失问题,利用Fluent和Adams分别计算了内啮合齿轮泵流场压力特性和压力载荷作用下内啮合齿轮泵动力学性能,通过实时数据传递建立内啮合齿轮泵单向流固耦合模型,得到耦合作用下内啮合齿轮泵的摩擦功率损失以及不同油液温度、工作压力及转速下功率损失的特性曲线。结果表明:功率损失随油液温度、工作压力和转速的增大而增大,油液温度和转速对其影响较大,工作压力的影响较小;考虑流固耦合作用计算得到的功率损失更接近于试验数据,比未考虑流固耦合作用时的情况更加精确。     

内啮合齿轮泵发展综述

内啮合齿轮泵结构紧凑,振动噪声低,发展优势明显。为深入掌握内啮合齿轮泵发展动态,首先介绍了渐开线和直线共轭两种内啮合齿轮泵的结构特点,分析了不同类型内啮合泵的优缺点;其次总结了两种类型内啮合齿轮泵产品发展现状和新产品的开发动态,梳理了当前关于两种类型内啮合齿轮泵的研究热点和技术方向;最后指出了我国内啮合齿轮泵产品发展所面临的严峻形式,对全面理解内啮合齿轮泵,推动国产化内啮合齿轮泵的技术进步具有参考意义。     

基于Fluent的外啮合齿轮泵内部流场仿真计算

建立了CB-B63系列外啮合齿轮泵内部流场的CFD模型,在Fluent中求解出了齿轮泵的内部流场特性,与理论计算结果较吻合,验证了理论计算的正确性。得出了内部流量的压力分布云图,结果表明,最大静压出现在轮齿的啮合点附近,与工程实际相符。系统地分析了齿轮泵内部流场的流体动力学特性,为齿轮泵的结构优化提供了新的方法。     

内啮合齿轮泵不同传动型式时的排量计算

现有文献中内啮合齿轮泵的排量计算公式各不相同,计算结果不够精确。根据内啮合齿轮泵的工作原理,针对齿轮传动类型的特点,分别推导不同传动型式时内啮合齿轮泵的排量公式,可为内啮合齿轮泵的设计、开发提供参考。     

沥青摊铺机系列讲座(四)常用液压元件工作原理和构造

三、内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵(又名转子泵)两种,其工作原理和主要特点与外啮合齿轮泵完全相同(见图4)。ABG型摊铺机选用的均为内啮合渐开线齿轮泵。内啮合渐开线齿轮泵由泵壳、齿轮、传动轴、端盖构成。齿轮与内齿圈偏心安装,齿轮与传动轴用半圆键连接形成输入齿轮轴,小齿轮和内齿圈之间安     

高压内啮合齿轮泵

1高压内啮合齿轮泵专利介绍内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比,具有流量压力脉动小、噪音低和寿命长等特点。与叶片泵和柱塞泵相比,无论外啮合还是内啮合齿轮泵,其结构简单、制造成本低、对油液清洁度要求低,应用最广泛,但是其额定压力不及柱塞泵高。外啮合齿轮泵通过轴向和径向间隙补偿技术可达到30MPa等级,但早先的内啮合齿轮泵由于缺少径向补偿功能而只有25MPa     

四种齿轮泵的困油流量计算与分析

为探求四种常见齿轮泵困油特性的异同,针对有侧隙的困油过程,采用扫过面积法,分别建立出渐开线外啮合、渐开线内啮合、直线共轭内啮合以及摆线内啮合齿轮泵的困油流量随转角的计算公式,并对实例进行了计算和对结果进行了分析。结果表明,在案例参数下,渐开线外啮合齿轮泵的困油流量数量级为10-5,困油现象相对明显;内啮合齿轮泵的数量级为10-6,困油现象相对不明显;渐开线外啮合和摆线内啮合齿轮泵具有完全对称的困油容积;渐开线和直线共轭内啮合齿轮泵则具有不对称的困油容积,其压缩过程的区间长度大于膨胀过程的区间长度;内啮合泵的传动比越大,困油现象越不明显;齿形修正对困油流量的计算结果没有影响,但对最小困油容积的计算结果有影响等。得出了任何容积回转型齿轮泵均存在困油现象,只不过内啮合齿轮泵的困油现象较外啮合齿轮泵要轻微许多的结论。     

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。     

基于集中参数法内啮合齿轮泵AMESim模型的建模方法与仿真研究

通过集中参数的建模方法,在AMESim平台上搭建了内啮合齿轮泵的流量动态子模型和齿轮受到的径向液压力子模型,分析了泵的流量、压力脉动以及齿轮径向力特性。得出影响脉动的因素除了几何体积的变化外,还有油液的可压缩性、泵的内泄漏、过渡区流量回冲等因素,各个因素的综合作用导致了泵的流量脉动相比几何流量脉动有所升高。同时得出作用在齿轮上的液压径向力大小和方向都是周期性变化的,并且在不同压力等级下,主动齿轮上的合力方向随着压力的升高向顺时针方向偏转,而在内齿圈上,不同压力下的合力方向值曲线几乎都重合在一起。     

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。     

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。     

外啮合齿轮泵内部两相流动的数值模拟

应用动网格和气穴模型,对某外啮合齿轮泵进行三维数值模拟研究,分析齿轮泵的总体性能和内部流场特性,得出齿轮泵流量随进口压力减小的变化规律,模拟其内部气穴的产生、运输以及破灭过程。计算结果表明,在齿轮泵的工作过程中啮合处会产生气穴。若泵进口腔的压力较高,气穴就会随着工作液的填充而迅速消失,齿谷输送的工作液中不会包含气穴,齿轮泵的流量只会随进口压力的降低略微下降;若泵进口腔的压力过低,气穴不但难以消失,而且还会被齿谷输送走,导致齿轮泵质量流量迅速下降。齿轮泵进口压力越低,则输送的工作液中气体所占的比体积越高,质量流量下降越明显。     

新月形内齿轮泵空化流场仿真分析

实际液压系统工作条件一直处于动态演变过程。为了分析变工况后新月形内齿轮泵空化流场的演进规律,提出了一种分布式参数模型,该模型利用动网格技术及两相流模型相结合来模拟齿轮泵中含气油液的流动状况。根据因子水平表及正交表性质设计了正交试验方案,在此基础上计算了不同试验对应的三维内流道模型并获得了流场特性及空化演进规律。结果表明:该类型齿轮泵中无明显困油区域,转子区是整个泵内压力最高也是最低的区域;转速一定时,油温对最低压力的影响最大,含气量次之,工作压力的影响可忽略;啮合区中的空化演进规律最为明显,气相整体呈现出先均匀分布,再分散集中,最后又均衡分布的变化规律;压力演变是气相发生运移的根本原因。     

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。     

闸流变量及变量内齿轮泵

从理论上论证了新的一种闸流变量原理,介绍了运用此原理制出的变量摆线内啮合齿轮泵及实验数据,解决了内齿轮泵不能变量的难题,从而拓宽了内齿轮泵应用范围。     

内啮合渐开线齿轮泵流量计算及轮齿干涉分析

推导了内啮合渐开线齿轮泵的瞬时流量、排量及理论流量和实际流量计算公式,分析了渐开线轮齿加工干涉和传动干涉,讨论了避免以上干涉的一些措施,提出了设计内啮合渐开线齿轮泵的基本原则.