非对称双线型中高压齿轮泵研发
发布时间：2021-02-01 02:50
齿轮泵作为一种正排量装置,其结构简单、尺寸小、重量轻、制造维护方便、价格低廉、工作可靠、自吸能力强、对油液污染不敏感,被广泛应用于液压系统中。随着我国铁路运输业的发展,内燃机车液压系统对液压齿轮泵的要求逐步提高,齿轮泵应向低噪音、高压化、低流量脉动、大排量的趋势发展。通过对内燃机车液压系统的充分调研分析,设计了一种满足内燃机车液压系统大排量中高压需求的具有非对称齿形结构的新型齿轮泵。通过增大齿高增大齿轮泵的排量;将齿轮的工作侧齿形设计成符合一点连续接触的正弦曲线过渡连接双圆弧齿形,解决齿轮泵的困油问题,降低齿轮泵的流量、压力脉动,减小噪声;将非工作侧齿形设计成渐开线齿形增加齿厚,提高齿轮的弯曲强度。参照圆弧齿轮与渐开线齿轮的设计标准,对非对称双线型齿轮的参数进行设计,推导齿轮的齿面方程,选择齿轮材料,对齿轮进行参数化建模及有限元分析校核齿轮的强度。依据齿轮的结构尺寸对齿轮泵的整体结构进行设计,通过Creo软件对齿轮泵进行三维建模,利用ANSYS有限元分析软件对泵体的壁厚进行分析校核。依据齿轮及齿轮泵的结构尺寸对主从动轴进行设计,通过理论计算及有限元分析对主从动轴的强度和刚度进行了校核,...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１齿形轮廓图??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｔｏｏｔｈ?ｐｒｏｆｉｌｅ??
计算时将齿顶高系数改为１．１计算即可。??２．?２工作侧端面齿廓方程推导??如图２．２所示，节圆相同的主动齿轮１圆心ＣＭ和从动齿轮２圆心０２，过齿轮１的??圆心〇ｉ作齿轮１的节圆，再作一条射线交节圆于ｓ！点，⑵为齿轮??齿数），设过Ｍ点的任意一条正弦曲线为Ｘ，其表达式如下??（２．１３）??＝＼Ｘ５７＞７?（？（厂－／＞〇））??式中：ｒ：齿轮节圆半径；??Ｐ：变量参数；??变量参数初始值；??ｓ１：过渡曲线到Ｘ轴最大坐标值的控制系数；??常数。??＇?作过曲线Ｘ上Ｍ点的切线，交ｘ轴于点Ｂ，ａ为Ｍ点的压力角，由图２．２可得??ＺＭＢＱ＝ｐ＋ｏｕ??１１??
液压力矩对从动轮的轴向力与主动轮对从动轮的轴向力大小相等，方向相反，因此??从动轮的轴向力为零。??为了使齿轮泵的轴向受力相抵消，如图２．４所示，本文在齿轮安装时采用双齿轮对??称安装。??：：二項：一細??图２．４齿轮安装??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｇｅａｒ?ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ??２．?４．?２齿轮强度校核??（１）齿轮接触强度分析??通常用赫兹公式计算圆弧齿轮的接触强度。但圆弧齿轮的实际啮合情况与赫兹公式??假设的条件有很大出入，导致计算结果有较大差别１６９］。所以现在的工程实用计算公式是??用电测法实测应力，并用三维有限元法计算接触应力加以对照总结出来的，这样求得的??结果比较符合实际。??双圆弧齿轮接触强度计算公式［５９１??．?ＴＫ?Ｋ?Ｋ?Ｋ?ｎ?ＺｎＺ??（ｉ?…＂２?）。』ｈ?二?ａ?＝?Ｌ?１Ｍｐａ?（２．３４）??２ｄ??式中：７＾：齿轮传递的转矩（Ｎ．ｍｍ），７Ｊ＝９５５０／Ｖ？；??使用系数，查表４－３可取１；??尺动载系数，查图４－１３可取１．１；??＇：接触迹间载荷分配系数，查图４－１４可取１．１；??＆／２：接触迹内载荷分布系数，查表４－４可取１．３９；??１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]双圆弧斜齿齿轮泵脉动特性分析及齿形设计[J]. 李阁强,张龙飞,韩伟锋,邓效忠,冯勇. 中国机械工程. 2018(02)
[2]四惰轮内啮合齿轮泵结构优化设计[J]. 张江红,王思霞. 机械传动. 2017(12)
[3]齿轮泵研究的现状与发展简论[J]. 姚春芳. 中国石油和化工标准与质量. 2017(21)
[4]齿轮泵侧隙卸荷的界定标准与验证[J]. 孙付春,李玉龙,文昌明,钟飞. 农业工程学报. 2017(20)
[5]齿轮泵研究的现状与发展[J]. 杨世强. 中国高新区. 2017(15)
[6]自动变速箱内置润滑换挡齿轮泵结构优化设计[J]. 姚方方,马海英. 机械传动. 2017(05)
[7]叠齿异步齿轮消除齿轮泵困油现象的研究[J]. 钱敏. 机床与液压. 2017(08)
[8]非对称双圆弧齿轮加工刀具设计[J]. 刘元伟,李永琢,沙汀. 大连交通大学学报. 2016(06)
[9]一种新型高压齿轮泵的优化设计[J]. 白金锋,陈淑梅,郭善新. 机床与液压. 2016(21)
[10]高速高压智能化液压泵试验台的设计[J]. 谢吉明. 液压气动与密封. 2016(10)
硕士论文
[1]基于ICA的装载机工作泵噪声研究[D]. 陈勋.山东大学 2016
[2]面向液压齿轮泵剩余寿命的污染磨损试验设计及分析[D]. 曹永军.西安电子科技大学 2015
[3]减小外啮合齿轮泵流量脉动的措施研究[D]. HASSAN ABASHAR BABIKIR BABIKIR（阿巴沙）.吉林大学 2013
[4]齿轮泵流量脉动分析与优化设计[D]. 喻开清.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3012064
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１齿形轮廓图??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｔｏｏｔｈ?ｐｒｏｆｉｌｅ??
计算时将齿顶高系数改为１．１计算即可。??２．?２工作侧端面齿廓方程推导??如图２．２所示，节圆相同的主动齿轮１圆心ＣＭ和从动齿轮２圆心０２，过齿轮１的??圆心〇ｉ作齿轮１的节圆，再作一条射线交节圆于ｓ！点，⑵为齿轮??齿数），设过Ｍ点的任意一条正弦曲线为Ｘ，其表达式如下??（２．１３）??＝＼Ｘ５７＞７?（？（厂－／＞〇））??式中：ｒ：齿轮节圆半径；??Ｐ：变量参数；??变量参数初始值；??ｓ１：过渡曲线到Ｘ轴最大坐标值的控制系数；??常数。??＇?作过曲线Ｘ上Ｍ点的切线，交ｘ轴于点Ｂ，ａ为Ｍ点的压力角，由图２．２可得??ＺＭＢＱ＝ｐ＋ｏｕ??１１??
液压力矩对从动轮的轴向力与主动轮对从动轮的轴向力大小相等，方向相反，因此??从动轮的轴向力为零。??为了使齿轮泵的轴向受力相抵消，如图２．４所示，本文在齿轮安装时采用双齿轮对??称安装。??：：二項：一細??图２．４齿轮安装??Ｆｉｇ．?２．４?Ｔｈｅ?ｇｅａｒ?ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ??２．?４．?２齿轮强度校核??（１）齿轮接触强度分析??通常用赫兹公式计算圆弧齿轮的接触强度。但圆弧齿轮的实际啮合情况与赫兹公式??假设的条件有很大出入，导致计算结果有较大差别１６９］。所以现在的工程实用计算公式是??用电测法实测应力，并用三维有限元法计算接触应力加以对照总结出来的，这样求得的??结果比较符合实际。??双圆弧齿轮接触强度计算公式［５９１??．?ＴＫ?Ｋ?Ｋ?Ｋ?ｎ?ＺｎＺ??（ｉ?…＂２?）。』ｈ?二?ａ?＝?Ｌ?１Ｍｐａ?（２．３４）??２ｄ??式中：７＾：齿轮传递的转矩（Ｎ．ｍｍ），７Ｊ＝９５５０／Ｖ？；??使用系数，查表４－３可取１；??尺动载系数，查图４－１３可取１．１；??＇：接触迹间载荷分配系数，查图４－１４可取１．１；??＆／２：接触迹内载荷分布系数，查表４－４可取１．３９；??１９??
【参考文献】：
期刊论文
[1]双圆弧斜齿齿轮泵脉动特性分析及齿形设计[J]. 李阁强,张龙飞,韩伟锋,邓效忠,冯勇. 中国机械工程. 2018(02)
[2]四惰轮内啮合齿轮泵结构优化设计[J]. 张江红,王思霞. 机械传动. 2017(12)
[3]齿轮泵研究的现状与发展简论[J]. 姚春芳. 中国石油和化工标准与质量. 2017(21)
[4]齿轮泵侧隙卸荷的界定标准与验证[J]. 孙付春,李玉龙,文昌明,钟飞. 农业工程学报. 2017(20)
[5]齿轮泵研究的现状与发展[J]. 杨世强. 中国高新区. 2017(15)
[6]自动变速箱内置润滑换挡齿轮泵结构优化设计[J]. 姚方方,马海英. 机械传动. 2017(05)
[7]叠齿异步齿轮消除齿轮泵困油现象的研究[J]. 钱敏. 机床与液压. 2017(08)
[8]非对称双圆弧齿轮加工刀具设计[J]. 刘元伟,李永琢,沙汀. 大连交通大学学报. 2016(06)
[9]一种新型高压齿轮泵的优化设计[J]. 白金锋,陈淑梅,郭善新. 机床与液压. 2016(21)
[10]高速高压智能化液压泵试验台的设计[J]. 谢吉明. 液压气动与密封. 2016(10)
硕士论文
[1]基于ICA的装载机工作泵噪声研究[D]. 陈勋.山东大学 2016
[2]面向液压齿轮泵剩余寿命的污染磨损试验设计及分析[D]. 曹永军.西安电子科技大学 2015
[3]减小外啮合齿轮泵流量脉动的措施研究[D]. HASSAN ABASHAR BABIKIR BABIKIR（阿巴沙）.吉林大学 2013
[4]齿轮泵流量脉动分析与优化设计[D]. 喻开清.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3012064
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