直线共轭内啮合齿轮泵齿轮副的分析研究

发布时间：2017-09-01 03:16

  本文关键词：直线共轭内啮合齿轮泵齿轮副的分析研究

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【摘要】：直线共轭内啮合齿轮泵因其体积小、重量轻、加工制造比渐开线齿轮方便、可靠性高及维修容易简单，与外啮合齿轮泵相比噪音低、脉动小、压强高的优点被广泛应用于精密机床、测控装置中的液压系统等对压力脉动及噪音要求很高的液压机械中。起初我国引进的一批精密设备中使用了直线共轭内啮合齿轮泵，由于对于这种泵的不断需求，国内少数厂家开始生产这种泵，不过大多都是通过测绘的方法。由于国外对其他国家进行技术封锁，因此我国国内有很少的相关技术参考资料。因此我国以测绘为主生产的产品和国外的同类产品在各方面的性能上还有很大差距。本文针对直线共轭内啮合齿轮泵齿轮副的齿形进行研究，，完成了齿形线的设计、流场数值模拟、齿轮副的结构分析，并取得了一些成果。 论文通过坐标转换法对齿形公式进行推导，用Pro/E仿真来检查其运动的可行性，通过外啮合齿轮泵用递推法推导其流量及脉动等公式。再次利用Ansys结构分析软件对齿轮副进行分析，得出其模态性能及等效应力分布图，为齿轮副的设计提供理论依据。最后利用专用的CFD分析软件FLUENT软件对直线共轭内啮合齿轮泵的内流场进行了模拟，研究分析影响其性能的各因素，例如，对结构影响的压力场、对噪音影响的困油现象以及泄漏等现象。基于上述技术，可以对直线共轭内啮合齿轮泵进行改进。 本文从理论设计开始，经过计算机的仿真、物理的实验过程，对直线共轭Qg啮合齿轮泵的相关特性进行研究，为直线共轭内啮合泵的设计提供一定的理论依据。
【关键词】：直线共轭 齿轮泵 运动仿真 接触分析 CFD
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH325
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 齿轮泵的发展及研究现状9-10
• 1.2 直线共轭内啮合齿轮泵的发展现状10-11
• 1.3 本课题研究的目的及意义11-14
• 1.3.1 课题的研究意义11-12
• 1.3.2 课题的研究内容12-14
• 第二章 直线共轭内啮合齿轮泵齿廓曲线设计方法14-32
• 2.1 直线共轭Qg啮合齿轮泵工作原理及基本参数14-16
• 2.1.1 直线共轭内啮合齿轮泵工作原理14
• 2.1.2 直线共轭Qg啮合齿轮泵基本参数14-16
• 2.2 齿廓曲线设计方法16-28
• 2.2.1 齿轮啮合基本定律及平面坐标变换法16-19
• 2.2.2 外齿轮齿廓线及直线共轭曲线的求法19-23
• 2.2.3 内齿轮齿廓曲线设计中的约束23-26
• 2.2.4 齿轮重合度计算26-28
• 2.3 直线共轭内啮合齿轮泵三维建模及运动仿真28-32
• 2.3.1 内、外齿轮模型的建立28-29
• 2.3.2 齿轮副的装配及运动仿真29-32
• 第三章 直线共轭内啮合齿轮泵流量特性分析32-37
• 3.1 直线共轭内啮合齿轮泵瞬时流量分析32-34
• 3.2 直线共轭内啮合齿轮泵排量的计算34-35
• 3.3 直线共轭内啮合齿轮泵的平均流量35
• 3.4 直线共轭内啮合齿轮泵瞬时流量的品质分析35-37
• 第四章 流体力学基础及直线共轭内啮合齿轮泵内流场数值模拟37-48
• 4.1 流体力学及 CFD 介绍37-41
• 4.1.1 流体力学基础37-39
• 4.1.2 CFD 对流场的分析及应用39-41
• 4.2 基于 FLUENT 的直线共轭内啮合齿轮泵的数值模拟41-45
• 4.2.1 几何模型网格的划分41-44
• 4.2.2 对直线共轭啮内合齿轮泵有限元模型边界条件的设置44-45
• 4.3 直线共轭内啮合齿轮泵数值模拟后处理45-48
• 4.3.1 直线共轭内啮合齿轮泵压力场和速度场分析45-46
• 4.3.2 直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动的分析研究46-48
• 第五章 直线共轭内啮合齿轮泵齿轮副的有限元分析48-57
• 5.1 齿轮齿面接触强度与弯曲强度的计算48-51
• 5.1.1 齿轮的受力分析48-49
• 5.1.2 齿轮齿面接触强、齿根弯曲强度计算公式49-51
• 5.2 有限元法对齿轮副进行分析51-57
• 5.2.1 ANSYS 简介51
• 5.2.2 外齿轮的模态分析51-53
• 5.2.3 齿轮副的接触分析53-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 总结57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-61
• 发表论文和科研情况说明61-62
• 致谢62-63

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本文编号：769602