針對環(huán)控設備小型化、輕量化和高可靠性的使用要求,文中齒輪泵的主、從動齒輪采用變位設計,在保證齒輪副轉動平穩(wěn)的前提下,使得泵體結構緊湊、外形小巧。工作液的流道及連通腔均設計在齒輪泵殼體內,通過安裝在連通腔處的限壓活門調節(jié)進、出口腔壓力,確保進、出口腔壓差不超過設定閾值,實現(xiàn)環(huán)控系統(tǒng)的自保護。密封組件采用雙重密封形式,有效提高了齒輪泵對外密封的可靠性。同時,利用ANSYS Workbench軟件對主要結構件進行有限元分析,驗證設計的合理性。 

【文章來源】：機械工程師. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

齒輪泵結構示意圖

在NX10.0三維設計軟件中對齒輪泵的殼體、基座及內部零件進行建模、裝配，然后將裝配模型導入分析軟件ANSYS Workbench中進行有限元分析。根據(jù)實際工作狀態(tài)仿真分析，根據(jù)仿真結果對三維模型進行優(yōu)化設計，確保該設計符合實際使用要求，提高加工及裝配精度。齒輪泵的殼體、基座是齒輪泵裝配的基礎，其結構剛性的優(yōu)劣對整個齒輪泵的影響最大，同時也是系統(tǒng)超壓時最易受影響的結構件，因此通過有限元分析軟件對齒輪泵殼體、基座進行了應力、應變分析。齒輪泵殼體、基座的材料性能如表3所示。

經(jīng)ANSYS Workbench軟件分析，在整個齒輪泵殼體零件耐壓1 MPa（表壓），安全系數(shù)1.5的條件下，殼體最大應力值為6.28 MPa（如圖3），遠小于該材料的許用應力，在超壓狀態(tài)下滿足設計要求。殼體最大變形量為0.049mm（如圖4），也遠小于該材料的許用變形量，不會造成零件配合問題，同樣滿足要求。經(jīng)ANSYS Workbench軟件分析，在整個齒輪泵殼體零件耐壓1 MPa（表壓），安全系數(shù)1.5的條件下，基座最大應力值為2.25 MPa（如圖5），遠小于該材料的許用應力，在高壓狀態(tài)下滿足設計要求。殼體最大變形量為0.003mm（如圖6），也遠小于該材料的許用變形量，不會造成零件配合問題，同樣滿足要求。


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