复合齿轮泵流量特性及计算机仿真

本文以结合内、外啮合轮泵的优点的基础上,提出了一种新型的齿轮泵－复合齿轮泵,介绍了它的基本理论;对变位齿轮第四种复合齿轮泵的瞬态流量特性进行了理论推导,并作了计算机仿真,仿真结果与理论推导有较好的吻合,从而为该泵的样品试验提供理论依据。     

内啮合齿轮泵内部泄漏流量的建模与实验

根据流体间隙流动特性,分析了内啮合齿轮泵内部结构及其泄漏通道,建立了内部泄漏流量的数学模型;结合NB型内啮合齿轮泵完成了内部泄漏流量的仿真分析并进行了实验验证,为研究内啮合齿轮泵的内部泄漏、容积效率和动态特性提供了理论依据。     

内啮合齿轮泵齿轮轴挠度分析

根据内啮合齿轮泵结构设计和使用情况,指出齿轮轴径向变形是影响齿轮泵性能的主要因素.因此,在强度满足的条件下,模拟齿轮轴的实际受力状态建立试验系统,并与理论计算结果进行比较,验证了适合于内啮合齿轮泵的具有工程实用意义的齿轮轴挠度计算公式.     

基于齿廓曲线的外啮合齿轮泵排量计算

渐开线外啮合齿轮泵以结构简单、造价低廉等优点而在矿山、工程等领域应用广泛,但目前关于精准计算其瞬时流量、排量的文献较少。为此,基于齿轮啮合机制、轮齿齿廓性质以及转角和啮合点的关系,建立齿轮泵瞬时输出流量的数学及仿真模型。针对齿轮泵重合度、齿轮变位、卸荷槽、侧隙等影响因素对模型进行论证,进而提出一种精准计算渐开线外啮合齿轮泵排量的方法,并采用Simulink仿真软件对不同类型外啮合齿轮泵的瞬时流量进行仿真模拟。同时利用3种不同型号齿轮泵验证排量公式,其最大误差在5%以内。验证计算模型有效性后,基于MATLAB设计了齿轮泵计算辅助平台,实现了外啮合齿轮泵瞬时流量、排量性能可视化,以简化计算流程,适应工程化应用。     

考虑油液特性的齿轮泵内部流场仿真分析研究

为提高液压动力系统的可靠性和性能的稳定性,运用FLUENT软件对齿轮泵的二维内部流场进行了瞬态仿真分析,研究了油液的压缩性、黏度等特性对齿轮泵内部流场以及泵出口压力和流量脉动的影响。仿真结果表明:齿轮泵在运转过程中,内部油液的密度、黏度、温度和压力等随环境工况改变发生变化;在齿轮啮合处,油液会发生明显的气穴现象;在转速为600 r/min,负载压力为2.5 MPa时,泵出口的流量脉动特征值较不考虑时增大了1.2倍;经试验验证,泵出口压力脉动动态误差在4.2%以内,为开展齿轮泵的减振降噪及优化设计等方面的研究提供了有效的工具。     

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性研究

基于面积扫过法计算直线共轭内啮合齿轮泵理论瞬时流量,得到啮合点位置与泵瞬时流量的对应关系,进而求得泵几何流量脉动。产生困油容腔是泵实际运行过程中普遍存在的现象,也是影响泵出口流量平稳性的关键因素。对直线共轭内啮合齿轮泵运行过程进行分析,依据控制容积法将内部流道划分为吸油容腔、排油容腔、齿轮齿间容腔、齿圈齿间容腔和困油容腔。建立直线共轭内啮合齿轮泵AMESim仿真模型,并对泵内部流体运动状态进行分析及仿真验证。结果表明:加入困油容腔的子模型后,该模型能够反映泵实际运行中因困油容腔的产生导致的瞬时流量突变;仿真模型的流量脉动率为2.29%,高于几何流量脉动率(1.71%)。研究结果揭示了泵流量脉动的产生原因及变化规律,为直线共轭内啮合齿轮泵流动特性研究及优化设计工作提供了参考。     

外啮合齿轮泵轴承失效分析与优化设计

滚针轴承是齿轮泵关键组件,是制约齿轮泵使用寿命的主要因素之一。对齿轮泵滚针轴承失效机制与优化设计进行研究以提高齿轮泵的使用寿命。针对齿轮泵滚针轴承失效问题,以某型号高压齿轮泵为研究对象,利用CFD仿真精确计算齿轮泵轴承受力,对轴承进行润滑设计,确定轴承尺寸参数。采用工程对数修形方式对滚针进行修形,以消除边缘效应,改善轴承偏载时轴承滚针的应力分布状态。经过试验表明,滚针轴承经过改进后,齿轮泵在25 MPa超载试验中,使用寿命提升20%以上。为设计齿轮泵和滚针轴承及提升齿轮泵使用寿命提供了理论基础。     

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。     

外啮合齿轮泵的污染磨损的试验研究

泄漏不可避免地带来污染,污染磨损导致齿轮泵内泄漏增加,容积效率下降而影响齿轮泵的寿命.本文以试验的方法探讨了齿轮泵污染磨损的影响因素,在齿轮泵污染磨损敏感度试验的基础上,进一步分析讨论了泄漏与污染磨损之间的相互影响,为减小齿轮泵内泄漏和提高其使用寿命提供了参考.     

离合器液压供油系统压力脉动特性研究

建立湿式换挡离合器液压供油系统压力脉动数学模型与试验系统,利用Simulink对系统液压元件压力脉动进行仿真计算,分析了泵出口、精滤器入口和出口、溢流阀入口的压力脉动特性,研究了齿轮泵转速n和齿数z、油管直径D、溢流阀节流孔直径d对压力脉动的影响规律。仿真与试验结果表明:数学模型能有效反映系统压力脉动特性,脉动频率主要由齿轮泵输入流量脉动决定,脉动幅值随着油液流动方向降低;随着齿轮泵转速升高,压力脉动频率和幅值均线性增大;当齿数z大于10、节流孔直径d取2.5 mm时能有效降低压力脉动,对离合器供油系统的油管直径D取25~30 mm为宜。     

燃油泵齿轮受力分析及其近似计算方法

为精确计算外啮合斜齿齿轮泵的径向力大小和方向以及轴向力大小,以某型燃油泵为研究对象,采用PumpLinx软件仿真得到外啮合斜齿齿轮泵工作过程中主、从动齿轮所受液压力矩的精确值,进而计算齿轮所受啮合力和液压力,获得不同工况下合力大小和方向,最后通过数据拟合给出主、从动齿轮的径向力以及主动齿轮的轴向力关于泵进出口压差、齿宽和齿顶圆直径的经验公式。在变工况下进行了对比分析,结果表明：仿真计算结果与经验公式计算结果吻合。研究结果为某型燃油泵轴承的设计与校核提供了参考,也为系列泵齿轮的受力分析提供了一种近似计算方法。     

齿轮泵自动化测控平台的开发及试验研究

根据齿轮泵的加载性能试验的工艺流程、齿轮泵行业标准，基于PLC可编程控制器与组态王虚拟技术，开发齿轮泵性能自动化测控平台。按照齿轮泵出厂检验性能测试工艺流程开发相应程序，实现齿轮泵在指定压力下的加载性能试验，具有自动判断产品性能是否合格，存储、查询、打印检验报告和质检报告单的功能。试验结果表明：该齿轮泵加载性能测控平台能够准确、可靠地工作，可用于多种齿轮泵的性能提升，同时也实现了企业自动化生产、智能化管理的目标。     

钻井泵齿轮轴断齿分析

用化学成分分析、力学性能测定、金相组织检验以及断口的宏观、微观分析等方法，对钻井泵齿轮轴断齿进行了分析。对钻井泵服役过程中的齿轮轴与曲轴大齿圈相互配合位置关系的调查，以及齿轮轴齿轮弯曲疲劳强度的校核，认为齿轮轴断齿主要是由于主轴承螺栓的断裂，使齿轮轴与大齿圈的啮合错位，齿轮偏载，在冲击弯曲疲劳作用下局部萌生裂纹并最终导致疲劳断裂。当然，齿轮轴材料脆性大也促进了这一过程的发生。     

基于Omega理论的外啮合齿轮泵磨损寿命分析

从污染磨损引起泄漏的角度分析污染颗粒对外啮合齿轮泵的影响,介绍了液压元件的污染敏感度理论(Omega理论)并应用Omega理论对外啮合液压泵进行污染磨损寿命分析。介绍了泵的污染敏感度试验方法,根据外啮合齿轮泵的磨损泄漏模型对试验数据进行优化,求出泵污染敏感度的值并预测得到其污染磨损寿命。结果表明:该方法能准确评价液压泵的抗污染磨损性能并预测其污染磨损寿命,为液压泵的选择和可靠性分析提供理论参考。     

双螺杆泵同步用双圆弧齿轮动态性能研究

采用ANSYS内嵌的APDL语言,建立新型螺杆泵同步用双圆弧齿轮三维有限元单齿对接触静态模型和柔性体多齿动态接触模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的动态性能及在额定载荷作用下各部位的接触应力和弯曲应力分布状况,基于ANSYS／LS-DYNA对齿轮进行了动态接触分析。计算分析结果为新型螺杆泵同步齿轮的设计和改进提供了必要的依据。     

一种耐高温内齿泵容积效率改善试验研究

针对一种耐高温内啮合齿轮泵样机容积效率低的特点,经过多渠道分析其影响因素后,对样机进行设计改进,试验结果证明改进措施有效,该泵的容积效率比改进设计前明显提高。     

外啮合齿轮泵壳体几何参数对其流量的影响研究

齿轮泵的流量是其在设计、制造过程中的一项重要性能指标。结合稳健参数设计试验分析了泵体各几何参数对齿轮泵流量的影响,通过软件建模计算出齿轮泵的理论排量,然后基于大量试验计算推导出泄漏流量计算公式的修正系数。在试验的基础上,给出了一种研究和分析齿轮泵流量影响因素的方法。     

UG下外啮合齿轮泵齿轮3D设计和分析

探讨通过UG设计平台,如何将优化程序、3D模型建立、有限元分析等,有机集成于外啮合齿轮泵齿轮3D设计和分析中去。通过UG／Open GRIP二次交互开发或者3D主模型,实现齿轮泵齿轮3D设计的真正参数化和一体化,也为其他产品的3D集成设汁提供有益的尝试,