基于变位齿轮的自保护齿轮泵设计

发布时间：2021-01-09 08:05

　　针对环控设备小型化、轻量化和高可靠性的使用要求,文中齿轮泵的主、从动齿轮采用变位设计,在保证齿轮副转动平稳的前提下,使得泵体结构紧凑、外形小巧。工作液的流道及连通腔均设计在齿轮泵壳体内,通过安装在连通腔处的限压活门调节进、出口腔压力,确保进、出口腔压差不超过设定阈值,实现环控系统的自保护。密封组件采用双重密封形式,有效提高了齿轮泵对外密封的可靠性。同时,利用ANSYS Workbench软件对主要结构件进行有限元分析,验证设计的合理性。 

【文章来源】：机械工程师. 2020,(08)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

齿轮泵结构示意图

在NX10.0三维设计软件中对齿轮泵的壳体、基座及内部零件进行建模、装配，然后将装配模型导入分析软件ANSYS Workbench中进行有限元分析。根据实际工作状态仿真分析，根据仿真结果对三维模型进行优化设计，确保该设计符合实际使用要求，提高加工及装配精度。齿轮泵的壳体、基座是齿轮泵装配的基础，其结构刚性的优劣对整个齿轮泵的影响最大，同时也是系统超压时最易受影响的结构件，因此通过有限元分析软件对齿轮泵壳体、基座进行了应力、应变分析。齿轮泵壳体、基座的材料性能如表3所示。

经ANSYS Workbench软件分析，在整个齿轮泵壳体零件耐压1 MPa（表压），安全系数1.5的条件下，壳体最大应力值为6.28 MPa（如图3），远小于该材料的许用应力，在超压状态下满足设计要求。壳体最大变形量为0.049mm（如图4），也远小于该材料的许用变形量，不会造成零件配合问题，同样满足要求。经ANSYS Workbench软件分析，在整个齿轮泵壳体零件耐压1 MPa（表压），安全系数1.5的条件下，基座最大应力值为2.25 MPa（如图5），远小于该材料的许用应力，在高压状态下满足设计要求。壳体最大变形量为0.003mm（如图6），也远小于该材料的许用变形量，不会造成零件配合问题，同样满足要求。


本文编号：2966278