内啮合齿轮泵浮动侧板的特性分析与研究

发布时间：2017-03-28 14:22

  本文关键词：内啮合齿轮泵浮动侧板的特性分析与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：内啮合齿轮泵有着普通液压泵无法比拟的优点。其结构紧凑、容易获得高压、抗污染能力强、较低的压力脉动、较低的噪声、较长的使用寿命，因此被广泛地应用于要求控制精度高、低能耗和低噪声的工业领域。 浮动侧板作为内啮合齿轮泵中的配流结构，起着非常重要的作用，，它具有相当复杂的几何结构，对内啮合齿轮泵的使用寿命及容积效率起着举足轻重的作用，因此对浮动侧板的相关特性进行分析与研究有着重要的现实意义，为浮动侧板结构的优化，内啮合齿轮泵的性能参数的提升提供了理论基础。 本课题以IGP内啮合齿轮泵的浮动侧板为研究对象，在已有的研究基础上，以进一步降低噪声，提高压力等级，改善流量脉动，提高容积效率等为目标，从浮动侧板的受力特性、泄漏特性、三角槽结构特性、过渡腔结构特性四个角度出发，进行了相关的计算，理论分析和研究，为内啮合齿轮泵的将来的应用及研究奠定了理论基础。 首先，对内啮合齿轮泵及各个组成零部件建立了三维模型，并对内啮合齿轮泵中齿轮泵体，齿轮泵端盖，浮动侧板这些起着关键作用的部件做了功能和结构上的分析和研究。 其次，齿轮泵在高速运转时，浮动侧板不仅会受到高压腔的压力，而且也会受到背压室内高压油的压力。而这两个力大小不同，方向相反，会产生不平衡力矩。因此浮动侧板会产生侧翻、歪斜及磨损的现象。这将导致齿轮泵机械效率的降低，缩短了泵的使用寿命。本文通过测量及计算得到了浮动侧板动态工作面积及动态工作点，为浮动侧板背压室结构的优化设计，减少浮动侧板的磨损，提高内啮合齿轮泵的使用寿命提供了数据。 此外，由于浮动侧板轴向间隙结构使得其存在泄漏问题，影响了内啮合齿轮泵的容积效率。因此本文采用了数值计算的方法对内部泄漏流量进行了数学运算，并建立和得到相关数学模型，由此得到了浮动侧板的最优间隙。 最后对浮动侧板上减振槽和过渡腔结构进行了建模与仿真，得出了其结构有利于减少浮动侧板的压力冲击，能使齿轮泵稳定工作，从而减少噪声和流量脉动。
【关键词】：内啮合齿轮泵 浮动侧板 受力分析 泄漏 建模仿真
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH325
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究的背景、目的及意义11-13
• 1.1.1 研究的背景11-12
• 1.1.2 研究的目的和意义12-13
• 1.2 国内外内啮合齿轮泵研究状况13-15
• 1.2.1 国内研究状况13-14
• 1.2.2 国外研究状况14-15
• 1.2.3 国内外研究还存在的问题15
• 1.3 本文研究的主要内容15-17
• 第二章 内啮合齿轮泵的工作原理及结构分析17-23
• 2.1 内啮合齿轮泵的分类17-18
• 2.2 IGP 型内啮合齿轮泵的性能特点18
• 2.3 IGP 型内啮合齿轮泵的工作原理18-19
• 2.4 IGP 型内啮合齿轮泵的结构分析19-21
• 2.5 本章小结21-23
• 第三章 浮动侧板的受力特性分析与研究23-35
• 3.1 内啮合齿轮泵浮动侧板工作原理23-25
• 3.2 浮动侧板静态受力分析25-27
• 3.3 浮动侧板动态受力分析27-33
• 3.3.1 浮动侧板动态面积的求取27-31
• 3.3.2 动态工作点的求取31-33
• 3.4 浮动侧板背压腔工作点33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 浮动侧板的泄漏特性分析与研究35-43
• 4.1 泄漏产生的机理及形式35-36
• 4.1.1 泄漏的概念35-36
• 4.1.2 泄漏的机理36
• 4.2 浮动侧板的轴向间隙泄漏分析36-39
• 4.2.1 内啮合齿轮泵内部泄漏途径36-37
• 4.2.2 浮动侧板轴向间隙泄漏分析37
• 4.2.3 浮动侧板轴向间隙泄漏量计算37-39
• 4.3 浮动侧板的轴向最优间隙研究39-41
• 4.3.1 最优间隙的确定必要性39-40
• 4.3.2 浮动侧板最优间隙的数学建模40
• 4.3.3 浮动侧板最优间隙的求值40-41
• 4.4 本章小结41-43
• 第五章 浮动侧板上减振槽的特性分析与研究43-59
• 5.1 计算流体动力学及 Fluent43-46
• 5.1.1 计算流体力学及应用43-45
• 5.1.2 计算流体力学软件 FLUENT45-46
• 5.2 浮动侧板上减振槽的作用分析46-48
• 5.3 基于 Fluent 的减振槽的研究48-57
• 5.3.1 基本守恒方程式48-50
• 5.3.2 减振槽处流体的流态判定50-51
• 5.3.3 仿真假设与数学模型51
• 5.3.4 无减振槽的浮动侧板仿真51-55
• 5.3.5 有减振槽的浮动侧板的仿真55-57
• 5.4 本章小结57-59
• 第六章 浮动侧板上过渡腔的分析与研究59-65
• 6.1 浮动侧板上过渡腔的作用分析59-60
• 6.2 基于 Fluent 的过渡腔的研究60-64
• 6.2.1 无过渡腔的浮动侧板的仿真60-62
• 6.2.2 有过渡腔的浮动侧板的仿真62-64
• 6.3 本章小结64-65
• 第七章 结论与展望65-67
• 7.1 本文主要的工作及结论65-66
• 7.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-73
• 附录73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈远玲,周华,杨华勇;纯水轴向柱塞泵滑履的静压支承设计[J];工程设计学报;2002年03期

2 那成烈;三角槽节流口面积的计算[J];甘肃工业大学学报;1993年02期

3 许贤良,朱兵,张军,王传礼;同心环形缝隙流理论研究[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2004年03期

4 刘谦;阮俊;陈磊;聂松林;;斜轴式海水柱塞泵的研制[J];机床与液压;2011年05期

5 吕明忠,高敦岳,傅立敏;计算机数值仿真在汽车外流场分析方面的应用研究[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年02期

6 罗骥,吴盛林,袁子荣,蔡盈;水液压元件的最佳间隙与设计对策[J];机械设计与制造;2003年05期

7 余祖耀,李壮云,杨曙东,聂松林;水液压柱塞泵中静压支承设计方法的理论研究[J];机械工程师;2002年12期

8 孙明智;柯坚;邓斌;于兰英;;轴向柱塞泵吸油腔的CFD解析[J];流体传动与控制;2007年02期

9 林静;孙明智;;轴向柱塞泵配流盘结构对流量脉动的影响[J];流体传动与控制;2007年03期

10 张国贤;;高压内啮合齿轮泵[J];流体传动与控制;2011年06期

  本文关键词：内啮合齿轮泵浮动侧板的特性分析与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：272459