非圆齿轮泵流场的仿真与分析

发布时间：2020-03-18 18:39

【摘要】：齿轮泵作为液压系统中常用的零件,具有结构简单、价格便宜、工作要求低、应用广泛等特点,但是这么长时间以来,一直面临着齿轮泵的繁琐设计等一些因素而导致的齿轮泵的加工精度不高,设计效率低下的问题。随着现代技术的不断发展与进步,这种情况也得到了极大的改观。由于齿轮泵是液压传动系统中常用的动力元件,因此吸引了国内外大批学者的研究。目前,国内外学者对于齿轮泵的研究主要集中于以下几个方面:(1)齿轮的参数和泵体结构优化设计;(2)对于齿轮泵流量品质的研究;(3)对于齿轮泵的变量方法的研究等方面。本文在现有的齿轮泵研究的基础之上,从仿真的角度对非圆齿轮泵内部流场进行了模拟与分析。非圆齿轮泵与普通齿轮泵一样也是属于容积泵,非圆齿轮的径向尺寸是连续变化的,依靠这种径向尺寸的变化并结合齿轮的连续传动,就可以实现泵体与齿轮之间容积的变化。本文完成的主要工作分以下几个方面:1.在第一章绪论部分重点介绍了齿轮泵的国内外研究进展,从而引出了关于非圆齿轮泵有待研究这一问题。2.在第二章中基于非圆齿轮的啮合传动理论,研究了非圆齿轮节曲线的类型,分析了非圆齿轮的传动比函数以及非圆齿轮实现连续单向回转的条件,确定其主动轮和从动轮的节曲线参数以及椭圆外齿轮基本参数,为后续的利用数值建模软件SolidWorks进行其齿廓的建模提供基础。3.在第三章中介绍了卵形齿轮副主动轮节曲线的表达式和传动比,并给出结构参数分析过程。同时介绍了相应数值仿真分析中运用的几种求解技术,包括动网格技术、RNGκ-ε模型、SIMPLE算法等。该部分设定的合理选取有助于得到更精确的数值仿真结果,有助于后续结果的分析和讨论。4.通过建立单对卵形齿轮泵和并联卵形齿轮泵的三维流体模型,采用基于动网格的流场数值模拟方法,模拟出单对卵形齿轮泵流体压力与流量的瞬时变化,以及并联卵形齿轮泵的整体流线和出口流速情况。本文研究可得到以下结论:(1)获得腔体内流体速度与压强分布情况,并能够提取出齿轮啮合处压强差的动态变化规律。(2)出口流量速度规律曲线与理论值吻合,齿轮啮合处压强差具有相似的周期波动,峰值出现在主动轮长轴齿和从动轮短轴齿啮合的时刻,周期为主动轮每转半周。(3)使用并联卵形齿轮泵能够减小流量脉动,该新型非圆齿轮泵相比单对卵形齿轮泵工作效率提高,流量脉动下降56%,优化效果显著。
【图文】：

第二章 非圆齿轮系统模型的建立距和主动轮的节线方程1 1 1r = r ( )是已知的，，则非方程分别为：1 112 11 1( )( )( )a ri fr = = 121112 1011( )( )d( )ar rrar = = ∫

相比于其他非圆齿轮，椭传递率高等特性，使得其在工业中发应用，因为卵形齿轮泵不但继承很好的弥补了圆形齿轮泵流量缺乏粘度较大的液体及半流体介质，具轮首先要确定其主动轮和从动轮的 SolidWorks 进行其齿廓的建模。，首先要知道其主动轮和从动轮的的节线进行分析。传统椭圆齿轮的
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137.51

【参考文献】

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本文编号：2589035