為提高外嚙合齒輪泵的使用壽命,減輕齒輪泵的困油和泄漏現(xiàn)象,利用Fluent軟件對(duì)外嚙合齒輪泵的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了仿真,研究了齒輪泵齒側(cè)間隙為0.05 mm、0.1 mm和0.15 mm時(shí)對(duì)困油壓力的影響,分析了轉(zhuǎn)速為1 000 r/min、2 000 r/min和3 000 r/min時(shí)齒輪泵內(nèi)部速度流場(chǎng)分布。結(jié)果表明,齒輪泵的側(cè)向間隙越大,泄漏量越大,容積效率越低;齒輪泵轉(zhuǎn)速越大,內(nèi)泄漏越大,容積效率越低,流量脈動(dòng)加大,液場(chǎng)流速增大。研究成果為外嚙合齒輪泵的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了技術(shù)參考,具有一定的實(shí)踐意義。 

【文章來(lái)源】：科技與創(chuàng)新. 2020,(24)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

靜壓分布云圖（g）

、振動(dòng)和噪聲。從圖2（d）、2（e）和2（f）可以看出，困油腔的壓力呈現(xiàn)先增后減趨勢(shì)。當(dāng)齒輪退出嚙合，困油腔內(nèi)形成真空，氣穴由此產(chǎn)生。當(dāng)齒輪完全結(jié)束嚙合狀態(tài)，由于問(wèn)隙與吸油腔相通，困油腔地壓力變小并恢復(fù)到正常工作壓力。從圖2（g）和2（h）可看出，困油區(qū)的壓力急速變動(dòng)，對(duì)齒輪泵有較大沖擊，由此會(huì)減少齒輪泵的使用壽命。3.3不同側(cè)隙對(duì)困油壓力的影響調(diào)整齒輪中心距使其齒側(cè)間隙為0.05mm、0.1mm和0.15mm，通過(guò)仿真可以得到不同側(cè)隙下的困油壓力，結(jié)果如圖3所示。從圖3可清楚看到，齒側(cè)問(wèn)隙越小，齒輪泵在正常工作時(shí)，困油腔內(nèi)的壓力就會(huì)越大，且波動(dòng)變化就越明顯。但當(dāng)齒側(cè)間隙變大到0.15mm時(shí)，困油腔內(nèi)的壓力變小，且壓力波動(dòng)變化趨勢(shì)變得平緩。但因此也會(huì)使齒輪泵的內(nèi)泄漏增加，容積效率下降，從而振動(dòng)加大，噪聲增大，因此需要合理選擇齒輪傳動(dòng)的齒側(cè)間隙。圖3不同側(cè)隙條件下的困油壓力曲線4外嚙合齒輪泵瞬時(shí)流量仿真當(dāng)齒輪泵的轉(zhuǎn)速為分別設(shè)置為1000r/min、2000r/min和3000r/min時(shí)，通過(guò)仿真得到其流場(chǎng)流速云圖，如圖4、圖5和圖6所示。由圖4可知，在低于正常工作轉(zhuǎn)速情況下，即當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)，由于其進(jìn)出的流量較小，泄漏量幾乎為零。由圖5和圖6可知，在額定轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)，進(jìn)出口瞬時(shí)流量增加，容積效率為94.18%；當(dāng)轉(zhuǎn)速加到3000r/min時(shí)，因?yàn)榱髁恐饾u增加，平均流量達(dá)到180L/min，容積效率變小，為91%，同時(shí)泄漏量增加，并且存在流量脈動(dòng)明顯。隨著速度進(jìn)一步增加，齒輪泵中的氣蝕會(huì)加劇，這將會(huì)引起較大的振動(dòng)與噪聲，因此齒輪泵的轉(zhuǎn)速要控制在適合速度范圍。最終可得出?

泄漏量幾乎為零。由圖5和圖6可知，在額定轉(zhuǎn)速為2000r/min時(shí)，進(jìn)出口瞬時(shí)流量增加，容積效率為94.18%；當(dāng)轉(zhuǎn)速加到3000r/min時(shí)，因?yàn)榱髁恐饾u增加，平均流量達(dá)到180L/min，容積效率變小，為91%，同時(shí)泄漏量增加，并且存在流量脈動(dòng)明顯。隨著速度進(jìn)一步增加，齒輪泵中的氣蝕會(huì)加劇，這將會(huì)引起較大的振動(dòng)與噪聲，因此齒輪泵的轉(zhuǎn)速要控制在適合速度范圍。最終可得出齒輪泵在不同轉(zhuǎn)速時(shí)的流場(chǎng)速度圖，如圖7所示。（a）0.015s（b）0.025s（c）0.035s（d）0.045s圖41000r/min時(shí)流場(chǎng)流速分布云圖（a）0.015s（b）0.025s

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]外嚙合齒輪泵殼體幾何參數(shù)對(duì)其流量的影響研究[J]. 李金鑫,張年松,何勇.  機(jī)床與液壓. 2014(09)
[2]基于流場(chǎng)的外嚙合齒輪泵徑向力計(jì)算[J]. 冀宏,趙光明.  機(jī)床與液壓. 2013(07)
[3]外嚙合齒輪泵齒頂與泵體間的最佳理論徑向間隙[J]. 周雄,朱新才,李良.  液壓與氣動(dòng). 2007(12)
[4]齒輪泵齒輪基本參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李志華,劉小思,顧廣華.  江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(03)

碩士論文
[1]基于FLUENT的外嚙合斜齒輪泵內(nèi)部流場(chǎng)的仿真與分析[D]. 毛子強(qiáng).蘭州理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3119111