【摘要】： 齒輪泵是應(yīng)用最廣泛的容積式液體輸送泵，具有尺寸小、重量輕、制造容易、工作可靠、價格低廉、對油液不敏感、自吸能力強、維護方便等優(yōu)點。但它的輸出脈動明顯、困油嚴重、排量小，限制了其應(yīng)用場合。為了擴大其應(yīng)用范圍，本文以齒輪嚙合理論為基礎(chǔ)提出了一種新型結(jié)構(gòu)的齒輪泵。 新齒輪泵對普通齒輪泵的結(jié)構(gòu)做了必要的改造，通過把兩種不同模數(shù)的齒形組合在一起，將運動、動力傳遞功能與工作容積變化功能基本分離。分離后，排量增大為同等體積條件下普通直齒輪泵的2倍以上，而困油程度有明顯減輕。 在新產(chǎn)品的設(shè)計過程中，詳細研究了齒輪泵的流量特性。推導(dǎo)了計算瞬時流量、流量脈動的計算公式，深入研究了齒輪泵的困油現(xiàn)象，推導(dǎo)出了計算齒輪泵困油容積變化量的計算公式。并建立了齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用ANSYS軟件參數(shù)化建模的功能，對齒輪齒形進行精確繪制，建立了齒輪泵的參數(shù)化嚙合仿真模型。此方法有利于齒輪設(shè)計的系列化和實現(xiàn)同類零件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。采用有限元法對齒輪泵泵體的結(jié)構(gòu)和受力進行分析，并利用ANSYS軟件的優(yōu)化設(shè)計功能，以單位體積排量最小為目標(biāo)函數(shù)，，實現(xiàn)了泵體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。使齒輪泵泵體的體積減小、結(jié)構(gòu)更加合理有效，解決了傳統(tǒng)設(shè)計中憑借經(jīng)驗的問題。對新型齒輪泵的間隙與泄漏作了詳細研究，建立了徑向間隙和軸向間隙二元流動泄漏模型，并推導(dǎo)了最優(yōu)間隙的計算公式。 為了便于與現(xiàn)有齒輪泵進行性能比較，本文取連盛液壓機械有限公司生產(chǎn)的CBG3200齒輪泵做了對比分析。優(yōu)化設(shè)計后的結(jié)果表明，新型齒輪泵單位排量的體積，比原泵下降了58％，困油容積變化量減少了約29％。因此，該大排量齒輪泵具有良好的市場應(yīng)用前景，論文對于同類結(jié)構(gòu)件的強度計算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化也有著重要的借鑒作用。
【圖文】：

直到前一對齒即將在C點脫離嚙合時，V’又增加到最大。 fffff嶸嶸沈瀏瀏圖2一5Fig.2一 5ThetraPPed011ofgear有側(cè)隙齒輪泵小齒傳動時的困油 PumPwithbaeklashusingsmalltoothtransmission2.3.2困油容積的計算由前面分析可知，齒輪泵的理論瞬時流量為Qs&二枷火一r一鴛擴)齒輪泵掃過的容積隨主動輪轉(zhuǎn)角少的變化而變化，其變化率為: (2.18)=魚=B(孵一R，一孵擴) (2.19)由圖2一5可以看出，困油時重疊嚙合區(qū)段為BC，其始末兩點B，C對節(jié)點尸的相應(yīng)轉(zhuǎn)角為幾和件。在重疊嚙合區(qū)若令尸點至其中某一嚙合點X的轉(zhuǎn)角為嚇(%‘衡‘幾)，則距該點一個基節(jié)Y點的相應(yīng)轉(zhuǎn)角為:外=卉一2才/z:

一l有限元分析流程圖
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TH325

【引證文獻】

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1 唐良寶;陳計軍;;平衡式外嚙合余弦齒輪泵結(jié)構(gòu)和性能研究[J];工程設(shè)計學(xué)報;2010年04期

2 陳洪月;毛君;張瑜;;基于雙模齒輪的大排量齒輪泵的流場可視化仿真研究[J];工程設(shè)計學(xué)報;2012年03期

3 唐良寶;陳計軍;周海英;;平衡式外嚙合新型余弦齒輪泵流量特性的理論分析[J];煤礦機械;2010年11期

4 韋國英;陳計軍;;平衡式外嚙合余弦齒輪泵齒數(shù)選擇與流量脈動影響分析[J];煤礦機械;2011年03期

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1 胡緒琳;棱桿式油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 孫志慧;250mL/r新型徑向柱塞泵泵體結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];太原科技大學(xué);2010年

3 蘇茹茹;齒輪泵困油問題的理論分析與仿真試驗研究[D];河北工程大學(xué);2012年

4 高文捷;弧齒齒輪泵運行特性分析[D];揚州大學(xué);2011年

本文編號：2617042