【摘要】：齒輪泵是一種工業(yè)生產(chǎn)和生活中非常常見的液壓泵。漸開線外嚙合齒輪泵具有體積小、重量輕、性能穩(wěn)定等一些優(yōu)點,應(yīng)用很廣泛。但是,由于漸開線齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)特點,齒輪泵內(nèi)部存在油液泄露、流量脈動,嚙合處困油等一系列缺點。本文基于小型農(nóng)用齒輪泵CB-B32型齒輪泵為例,使用CAE相關(guān)軟件,利用有限元法,對相關(guān)問題進行分析和優(yōu)化,為漸開線齒輪泵更好的發(fā)展和進一步研究打下基礎(chǔ)。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)對CB-B32型齒輪泵進行拆卸,分類編號,進行尺寸測量,并使用經(jīng)典三維建模軟件Pro/E進行三維建模,并進行裝配和干涉分析。得出全局干涉為零,證明建模的正確性,清晰地反應(yīng)了齒輪泵內(nèi)部的機構(gòu),并為下面章節(jié)齒輪泵的分析打下了基礎(chǔ)。(2)簡化齒輪泵的二維模型,使用GAMBIT軟件對齒輪泵邊界進行前處理,導(dǎo)入FLUENT軟件中,進行流體分析。得到齒輪主軸不同轉(zhuǎn)速下齒輪泵內(nèi)部壓力云圖、速度云圖和流線圖等,有助于更好的理解齒輪泵內(nèi)部困油、流量脈動等現(xiàn)象,也為齒輪泵主動輪轉(zhuǎn)速的選擇確定了合理的依據(jù)。(3)簡化齒輪泵內(nèi)部兩漸開線齒輪的三維接觸模型,導(dǎo)入ANSYS軟件中,分別進行接觸分析和彎曲疲勞分析。結(jié)合兩漸開線齒輪嚙合的結(jié)構(gòu),得到兩齒輪的等效應(yīng)力分布圖和等效彎曲應(yīng)力圖,得出齒輪接觸最大應(yīng)力的位置,也就是最容易發(fā)生疲勞破壞的地方,為下一步齒輪的參數(shù)優(yōu)化和齒輪的研究打下良好的理論基礎(chǔ)。(4)使用ADAMS軟件對齒輪接觸進行動力學(xué)和運動學(xué)分析,并基于齒數(shù)和模數(shù)進行優(yōu)化研究。得到優(yōu)化后的齒數(shù)和模數(shù),可使齒輪運行更加穩(wěn)定、噪聲更小、壽命更長、應(yīng)力更小。(5)對簡化的齒輪泵主軸進行模態(tài)分析,并與優(yōu)化后的齒輪泵主軸進行對比分析,驗證優(yōu)化后的齒輪泵性能更優(yōu)。
[Abstract]:Gear pump is a very common hydraulic pump in industrial production and life. Involute external gear pump has many advantages, such as small volume, light weight, stable performance and so on. However, due to the structural characteristics of involute gear meshing, there are a series of shortcomings such as oil leakage, flow pulsation and oil trapping in meshing. Based on the example of CB-B32 gear pump for small agricultural gear pump, this paper analyzes and optimizes the related problems by using CAE software and finite element method, which lays a foundation for better development and further research of involute gear pump. The main contents and conclusions of this paper are as follows: (1) the CB-B32 gear pump is disassembled, classified and numbered, and the 3D modeling software Pro/E is used to carry out 3D modeling, assembly and interference analysis. The global interference is zero, the correctness of the modeling is proved, the internal mechanism of gear pump is clearly reflected, and the foundation is laid for the analysis of gear pump in the following chapters. (2) simplify the two-dimensional model of gear pump. The GAMBIT software is used to preprocess the gear pump boundary, and it is imported into the FLUENT software for fluid analysis. The internal pressure cloud diagram, velocity cloud diagram and streamline diagram of gear pump at different speed of gear spindle are obtained, which is helpful to better understand the phenomenon of oil trap and flow pulsation inside gear pump. It also determines the reasonable basis for selecting the rotational speed of the gear pump's active wheel. (3) simplify the three-dimensional contact model of the two involute gears in the gear pump and import the ANSYS software to carry on the contact analysis and the bending fatigue analysis respectively. Combined with the meshing structure of two involute gears, the distribution diagram of equivalent stress and the equivalent bending stress diagram of the two gears are obtained, and the position of the maximum contact stress of the gear is obtained, which is the place where fatigue failure is most likely to occur. It lays a good theoretical foundation for gear parameter optimization and gear research in the next step. (4) dynamic and kinematic analysis of gear contact is carried out by using ADAMS software and optimization research is carried out on the basis of tooth number and modulus. The optimized tooth number and modulus can make the gear run more stable, less noise, longer life and less stress. (5) the simplified gear pump spindle is analyzed by modal analysis, and compared with the optimized gear pump spindle. Verify that the optimized gear pump performance is better.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH137.51

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本文編號：2248292