直线共轭内啮合齿轮泵特性分析与研究

发布时间：2020-03-19 18:08

【摘要】：直线共轭内啮合齿轮泵是一种设计新颖、技术先进的液压动力元件，采用直线和直线共轭齿廓作为一对啮合齿廓。它具有结构紧凑、流量脉动和压力脉动小、工作压力高、噪声小、自吸性能好、传动平稳、对介质污染不敏感，以及内齿圈采用动静压油膜润滑，使得泵具有使用寿命长等优点。本课题以型号QX51-080R的直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象，在已有的研究基础上，以提高容积效率、工作压力、降低噪音及流量脉动等为目标对其啮合特性、困油特性、静力学特性、间隙泄漏特性及动态啮合力特性等几个方面进行理论分析和基础研究，为直线共轭内啮合齿轮泵的进一步研究提供理论基础。直线共轭内啮合齿轮泵的齿形影响着泵的工作性能。因此，本文首先从泵的结构组成及工作原理出发，以齿轮啮合理论和微积分几何理论为基础，分别采用“齿廓法线法”和“基于啮合角函数的齿廓求解法”推导了齿轮的齿廓方程、啮合线方程，并对两种方法进行了比较。而且在已知齿廓方程的前提条件下推导出了齿廓的曲率半径、啮合界限点、齿廓啮合重合度等计算公式。其次，对于直线共轭内啮合齿轮泵而言其困油现象是噪音及振动的主要来源之一，这里从计算的角度推导得到了该泵困油容积及困油容积变化率的方程，并通过实例计算比较说明了直线共轭内啮合齿轮泵的困油特性。另外，作为一对啮合传动的齿轮副，径向力是影响轴的强度和刚度的主要因素，因此本文讨论了直线共轭内啮合齿轮泵的径向力；对传动轴的强度和刚度及轮齿的弯曲强度进行了校核计算；为了减小内齿圈所受的径向力的作用，提出了采用静压支承的措施，并分析了静压支承的原理及泵体内壁开设静压支承槽的角度及位置。此外，由于直线共轭内啮合齿轮泵固定间隙结构使得其存在泄漏问题，因此本文对其内部泄漏流量进行了数学建模并计算了泵内齿轮副间的最佳间隙值。最后,对直线共轭内啮合齿轮泵建立了三维模型，并仿真分析了直线共轭内啮合齿轮泵所受的动态啮合力。
【图文】：

面齿轮,圆弧齿,齿间,齿轮轴

要有以下优点：外齿轮安置在内齿轮内部，，所以两齿轮的轮泵结构紧凑、尺寸小，相应的重量轻，同，相对角速度较小，所以两齿廓间的相度。因此内啮合齿轮泵的磨损较轻微，使齿轮泵那样作凸面与凸面相啮合，而内啮径大，因此齿面间的接触应力小。同时由曲强度也比外齿轮的高。低，高转速下可获得较高的容积效率。比较复杂，精度要求较高，且泵运转时齿

曲线,内啮合齿轮泵,共轭,结构示意图

适应于调整高速等优点。但是由于直线共轭齿廓曲线比渐开线齿此齿轮的加工工艺复杂，制造成本高，给直线共轭内啮合齿轮泵来了许多不便。来，随着现代制造技术的发展，直线共轭齿廓的制造变得越来越低，直线共轭内啮合齿轮泵又受到了国内外学术界和工业界的重线共轭内啮合齿轮泵设计制造方面的研究文献和资料却很少，也和标准，制约了直线共轭内啮合齿轮泵的制造和推广应用。本章本原理及数值计算方法，从建立直线共轭齿廓曲线方程为出发点齿轮泵的齿廓曲率半径、啮合线方程、啮合界限点、齿廓啮合的究讨论。线共轭内啮合齿轮泵的结构组成及工作原理共轭内啮合齿轮泵的结构如图 2.1 所示，主要由外齿轮、内齿圈动轴等零部件组成。该泵的月牙板与泵体为一体，外齿轮和内齿，且外齿轮为主动轮。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH325

【参考文献】