擺線內(nèi)嚙合齒輪泵是容積式液壓泵的一種,具有結構簡單、排量體積比大、填充性好、質(zhì)量輕等優(yōu)點,廣泛應用于機床、車輛運輸、食品機械等領域,其高端產(chǎn)品也應用在航空發(fā)動機中。隨著外骨骼機器人技術的不斷發(fā)展和我國對高端制造業(yè)的投入增多,擺線泵有了更廣泛的應用場合與發(fā)展前景,同時也對其提出了更高的性能要求。本文以微小型高轉(zhuǎn)速擺線內(nèi)嚙合齒輪泵為研究對象,主要對其工作原理、基本參數(shù)、靜力學特性、摩擦副特性和流量特性進行理論和仿真研究,并通過實驗驗證。首先,研究內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒廓的生成原理,建立內(nèi)轉(zhuǎn)子齒廓方程和轉(zhuǎn)子副嚙合方程,確定微小型擺線泵轉(zhuǎn)子副的基本參數(shù)以及范成系數(shù)和弧徑系數(shù)的取值范圍,給出其對齒廓形狀、曲率半徑和嚙合特性的影響規(guī)律。根據(jù)擺線泵工作原理確定主要結構參數(shù),為后續(xù)的靜力學和摩擦副特性、流量特性和實驗研究提供基礎。其次,對擺線泵轉(zhuǎn)子副進行靜力學仿真分析,得出轉(zhuǎn)子副處于不同嚙合位置,在驅(qū)動轉(zhuǎn)矩和壓力油作用下的的應力和形變云圖,完成靜力學校核與模態(tài)分析。根據(jù)靜力學分析結果,對擺線泵三組主要摩擦副開展研究,建立齒間滑移摩擦副彈流潤滑模型、外轉(zhuǎn)子圓周摩擦副流體動壓潤滑模型和軸向間隙油膜泄漏模型,完成對摩擦副油膜的分析與計算。然后,對微小型高轉(zhuǎn)速擺線內(nèi)嚙合齒輪泵的流量特性進行分析,根據(jù)瞬時排量曲線建立AMESim仿真模型,研究配流盤吸排油窗口始末位置對擺線泵流量特性和壓力脈動的影響規(guī)律。通過CFD軟件對擺線泵進行流場分析,研究間隙油膜厚度、轉(zhuǎn)速和壓力對擺線泵流量特性的影響規(guī)律。最后,開展對微小型高轉(zhuǎn)速內(nèi)嚙合擺線泵的實驗研究。設計并加工擺線泵實驗樣機與高轉(zhuǎn)速小型液壓泵測試實驗臺,完成微小型高轉(zhuǎn)速擺線泵的樣機實驗,驗證了理論分析與仿真的正確性。實驗結果表明樣機能夠在高轉(zhuǎn)速下正常工作,滿足性能指標要求。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH137.51
【部分圖文】：

圖 1-2 BLEEX 樣機圖 對比外嚙合齒輪泵和漸開線內(nèi)嚙合齒未特殊說明，后文中以擺線泵代指擺線內(nèi)（1）易于實現(xiàn)小型化a）擺線泵結構簡單，在所有泵中零了月牙板的加工，需要機械加工的零件數(shù)

將泵的工作壓力提高到 6 MPa，可以滿足下肢外骨骼機器人的使用需3]。此外，擺線泵也廣泛應用于汽車與航空發(fā)動機的潤滑系統(tǒng)中（圖 1-4），為發(fā)動機系統(tǒng)提供帶有一定壓力的潤滑油，最高工作轉(zhuǎn)速達 13000 r/min[14]。在大力發(fā)展高端制造業(yè)和航空發(fā)動機的背景下，對高轉(zhuǎn)速擺線泵研究的重要性而喻。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文于行走機械的 EIPR 系列擺線泵產(chǎn)品（如圖 1-8 所示），其額定工作壓力為 20 MP最小排量為 1.5 mL/r，最高轉(zhuǎn)速為 1500 r/min，其外形尺寸為 76×76×67.5 mm3，量為 1 kg。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2833211