本文關(guān)鍵詞：抗沖擊低泄漏齒輪泵的研究

  更多相關(guān)文章： 齒輪泵 沖擊 低泄漏 實(shí)體建模 Fluent Ansys

【摘要】：齒輪泵作為液壓系統(tǒng)的動力元件在液壓系統(tǒng)中起著重要的作用,齒輪泵工作時,液壓沖擊不可避免。國內(nèi)齒輪泵由于其材質(zhì)和設(shè)備加工精度的限制,當(dāng)受到液壓沖擊時,往往造成齒輪泵泵體與前后泵蓋之間的縫隙增大,導(dǎo)致液壓油的外泄漏增大,造成液壓油的浪費(fèi)和環(huán)境污染。國外齒輪泵則不存在此類問題,針對這一問題,對某型號齒輪泵進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),解決這一問題。針對高壓齒輪泵在受沖擊載荷時的外泄漏問題,以CBJ35齒輪泵為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)。首先,對齒輪泵的泄漏途徑進(jìn)行理論分析與說明,然后對其前后泵蓋進(jìn)行合理改進(jìn)并進(jìn)行理論分析。運(yùn)用Pro/ENGINEER軟件對CBJ35齒輪泵進(jìn)行三維實(shí)體建模,并裝配成整泵。通過仿真軟件FLUENT對改進(jìn)前后的齒輪泵內(nèi)部流場進(jìn)行模擬仿真,得到壓力矢量圖與速度矢量圖,并對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。根據(jù)FLUENT仿真得出的壓力分布對改進(jìn)前后的泵蓋施加載荷。通過ANSYS仿真計(jì)算得出泵蓋改進(jìn)前后的位移云圖,應(yīng)力云圖和總體變形圖。由改進(jìn)前后泵蓋及端面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力云圖可知,應(yīng)力主要集中在螺栓孔處,并且由改進(jìn)后的端面結(jié)構(gòu)應(yīng)力圖與位移圖可知,最大應(yīng)力較改進(jìn)前的明顯減小,最大位移減小約0.05mm。說明對齒輪泵泵蓋端面進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)不僅可以減小液壓油的泄漏量,同時也可減小螺栓孔處的最大應(yīng)力,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求。利用ANSYS對齒輪泵泵蓋進(jìn)行了模態(tài)計(jì)算,得到了泵蓋的及端面結(jié)構(gòu)前6階模態(tài)。設(shè)計(jì)了基于PLC的液壓泵性能測試臺系統(tǒng),生產(chǎn)了5臺樣機(jī),并進(jìn)行了沖擊實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明齒輪泵前后泵蓋、泵體、軸承及齒輪強(qiáng)度均滿足實(shí)際工況要求,齒輪泵外泄漏問題明顯改善,齒輪泵的容積效率均在92%以上,相對改進(jìn)前齒輪泵容積效率并未下降。為以后齒輪泵的設(shè)計(jì)及改進(jìn)提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：齒輪泵 沖擊 低泄漏 實(shí)體建模 Fluent Ansys
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137.51
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 齒輪泵的研究與發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2 齒輪泵的發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 齒輪泵的分類、工作原理及傳動特點(diǎn)13-14
• 1.3.1 齒輪泵的分類及優(yōu)缺點(diǎn)13
• 1.3.2 齒輪泵的工作原理13-14
• 1.3.3 齒輪泵的傳動特點(diǎn)14
• 1.4 本課題的研究意義與內(nèi)容14-15
• 1.4.1 本課題的研究意義14-15
• 1.4.2 本課題的研究內(nèi)容15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 2 齒輪泵的泄漏分析與實(shí)體建模16-30
• 2.1 齒輪泵的泄漏分析16-19
• 2.1.1 徑向泄漏16-17
• 2.1.2 齒輪泵的端面泄漏17-19
• 2.2 齒輪泵各零件的實(shí)體建模19-26
• 2.2.1 Pro/ENGINEER軟件簡介19-20
• 2.2.2 模型的參數(shù)化建立20-21
• 2.2.3 齒輪泵各零件的實(shí)體建模21-25
• 2.2.4 建立齒輪泵其它零件模型25-26
• 2.3 齒輪泵裝配26-29
• 2.3.1 虛擬裝配技術(shù)26-27
• 2.3.2 樣機(jī)虛擬裝配27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 齒輪泵結(jié)構(gòu)改進(jìn)及理論分析30-35
• 3.1 齒輪泵結(jié)構(gòu)改進(jìn)30
• 3.2 齒輪泵改進(jìn)原理30-31
• 3.3 理論分析31-34
• 3.3.1 端面所受軸向力計(jì)算31-32
• 3.3.2 后泵蓋端面油壓分布規(guī)律32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 齒輪泵改進(jìn)前后內(nèi)部流場仿真分析35-44
• 4.1 FLUENT軟件介紹35-37
• 4.2 模型的簡化和網(wǎng)格的劃分37-40
• 4.2.1 Gambit創(chuàng)建網(wǎng)格37
• 4.2.2 模型的簡化37-40
• 4.3 FLUENT內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置40-41
• 4.3.1 流體的流動控制方程40-41
• 4.3.2 邊界條件設(shè)定及數(shù)值計(jì)算41
• 4.4 仿真結(jié)果分析41-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 5 改進(jìn)前后齒輪泵泵蓋強(qiáng)度分析44-57
• 5.1 ANSYS軟件介紹44-46
• 5.2 齒輪泵泵蓋有限元分析46-52
• 5.2.1 齒輪泵泵蓋有限元分析前處理46-48
• 5.2.2 齒輪泵泵蓋有限元分析計(jì)算48
• 5.2.3 齒輪泵泵蓋有限元分析后處理48-52
• 5.3 齒輪泵泵蓋模態(tài)分析52-56
• 5.3.1 模態(tài)分析的基本理論53
• 5.3.2 模態(tài)求解53-56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 6 齒輪泵性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及樣機(jī)實(shí)驗(yàn)57-65
• 6.1 可編程控制器的應(yīng)用57-60
• 6.1.1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)57-58
• 6.1.2 PLC的掃描工作原理58-60
• 6.2 基于PLC的樣機(jī)泵測試系統(tǒng)60-63
• 6.2.1 液壓系統(tǒng)60-61
• 6.2.2 測試原理61
• 6.2.3 控制流程原理61-63
• 6.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)研究63-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 作者簡歷70-72
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張勇;王和順;朱維兵;董霖;;外嚙合齒輪泵內(nèi)部流場的數(shù)值分析[J];礦山機(jī)械;2012年01期

2 杜洋;劉昕輝;王志明;楊嵩;叢博文;;基于HyperWorks的齒輪泵泵體模態(tài)分析[J];北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年06期

3 王禹;;基于ANSYS的外嚙合齒輪泵齒輪軸疲勞分析[J];流體傳動與控制;2011年05期

4 黃健;劉振俠;張麗芬;呂亞國;;端面間隙對齒輪泵性能影響的數(shù)值模擬研究[J];機(jī)床與液壓;2011年13期

5 張鍇;翟俊霞;陳嘉南;趙云文;;微型齒輪泵內(nèi)流場的動網(wǎng)格模擬和分析[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

6 馬軍;;外嚙合齒輪泵的泄漏分析與計(jì)算[J];煤礦機(jī)械;2011年02期

7 熊桂超;;外嚙合齒輪泵多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[J];現(xiàn)代制造工程;2010年06期

8 韓明;鄭潤昊;吳曉明;;基于HyperWorks的裝載機(jī)機(jī)罩模態(tài)分析[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2010年05期

9 李新淼;張建卓;毛君;張勇;;基于FLUENT的大流量安全閥流場數(shù)值模擬[J];煤礦機(jī)械;2009年08期

10 劉曉軍;施永強(qiáng);王偉;;基于ANSYS Workbench的復(fù)合齒輪泵嚙合齒輪有限元分析[J];煤礦機(jī)械;2009年05期

，

本文編號：726784