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平衡式复合齿轮泵的理论与试验研究

提出了一种新型齿轮泵—平衡式复合齿轮泵,它保留了普通齿轮泵的优点,而且结构新颖、原理先进。建立了平衡式复合齿轮泵的基本理论,介绍了该泵的工作原理,确定了配流结构,设计了变量系统,并通过数学推理,证明了齿轮上的液压力是平衡的。研究了平衡式复合齿轮泵的流量特性,给出了瞬态流量公式及流量脉动计算式。研究结果表明,平衡式复合齿轮泵的流量脉动较普通齿轮泵要小得多。建立了平衡式复合齿轮泵优化设计数学模型,选择了优化方法,编制了优化程序,得出了优化结果。进行了复合齿轮泵样机的制作及试验研究,试验结果表明,该泵具有良好的流量均匀性。  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

《煤矿机械》2015年05期
煤矿机械

复合齿轮泵瞬时径向液压力的仿真研究

0引言复合齿轮泵具有流量大、流量均匀、径向液压力平衡等一系列优点。径向液压力是齿轮泵的重要参数之一。减小或消除不平衡的径向合力,可以提高泵的实用寿命、容积效率和机械效率。通过证明得知复合齿轮泵的径向液压力平衡,而其瞬时压力是时刻变化的,故在此基础上基于Matlab中的Simulink对其瞬时径向液压力进行仿真,得到其具体的变化规律。复合齿轮泵的瞬时液压力分析如图1所示。为了简化计算,需要进行一些近似假设:(1)在计算径向液压力时,假设其均作用在齿顶圆上;(2)齿轮轴不因受力作用而变形,其径向间隙沿圆周均匀分布;(3)外齿啮合的齿轮上开对称双卸荷槽;(4)吸油腔表压力p0≈0。因为各齿轮所受压力的大小与其作用面积有关,而瞬时啮合点位置的变动又影响液压作用区的大小。因此要进行液压力分析,首先要求出各啮合点的角位移,啮合点几何关系如图2所示。可得φ1i=tan-1[Sicosα12/(r1+Sisinα12)](1)φ2i=tan-1...  (本文共3页) 阅读全文>>

《河南理工大学学报(自然科学版)》2008年05期
河南理工大学学报(自然科学版)

复合齿轮泵结构参数优化方法研究

0引言复合齿轮泵(全称平衡式复合齿轮泵)是在行星齿轮传动理论与齿轮泵工作原理相结合的基础上提出的一种新型液压元件,它针对目前广泛使用的齿轮泵存在的径向液压力不平衡和因工作压力提高所带来的轴承寿命大大缩短、容积效率急剧下降等问题而进行的设计出来的[1-2],其结构如图1所示.它主要由中心轮A、行星轮(惰轮)B、内齿轮C及前后泵盖(图中未示出)等组成.由于结构的对称性,复合齿轮泵使得各齿轮所受静态径向液压力完全平衡,并且形成了由齿轮A、B构成的外啮合齿轮泵和由齿轮B、C构成的内啮合齿轮泵的复合结构,从而使泵的流量显著提高.由于复合齿轮泵的径向液压力平衡,故轴承受力几近于零,这将使轴承的寿命大为延长,从而避免了轴承的频繁更换,使整机的使用时间大为延长.为了充分利用齿轮承载能力,减小复合齿轮泵的体积和重量,有必要对其结构参数进行优化设计和自动化设计[3],从而来节省材料,缩短设计周期.1复合齿轮泵优化设计的数学模型根据复合齿轮泵的结构可...  (本文共5页) 阅读全文>>

《科技信息(科学教研)》2008年25期
科技信息(科学教研)

复合齿轮泵的流场的仿真研究

0.概述本文研究的复合齿轮泵是基于内外啮合齿轮泵理论和行星轮系理论,并将三者融为一体的新型液压动力元件。在三惰轮复合齿轮泵中,计有6个高压出油口和6个低压进油口,这些油口相对于太阳轮、惰轮和内齿轮呈对称分布,消除了齿轮泵的不平衡径向液压力,与此同时也导致了复合齿轮泵泄漏比较严重。为了准确的捕捉复合齿轮泵内部的流场变化,本文采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对复合齿轮泵的简化模型进行内部流场仿真,采用动网格技术实现其简化模型的动态数值模拟。1.复合齿轮泵结构原理三惰轮定轴轮系复合齿轮泵结构原理如图1所示。复合齿轮泵由中心轮、惰轮(1、2、3)、内齿轮、密封块、前后侧板、前后端盖等组成。侧板和端盖具有配流作用。中心轮-惰轮-密封块-前后侧板构成三个外齿轮泵,惰轮-密封块-内齿轮-前后侧板构成三个内齿轮泵,其中侧板为共用零件,密封块即是外齿轮泵的壳体同时又是内齿轮泵的隔离块,因而构成复合式齿轮泵。复合齿轮泵具体分类参见文献[...  (本文共2页) 阅读全文>>

《煤矿机械》2007年10期
煤矿机械

平衡式复合齿轮泵的有限元分析

0概述尽管齿轮泵的结构和理论均已成熟,但关于齿轮泵的新理论和新结构的研究却令人注目。齿轮泵结构简单,加工、使用、维护方便,且具有自吸能力强,对油液污染不敏感等特点而应用广泛,其主要缺点是:流量脉动大,噪声高,径向力不平衡等。复合齿轮泵是一种将行星传动原理和内、外齿轮泵原理相结合的新型齿轮泵,其工作原理是:通过齿轮啮合时齿轮泵吸油腔和排油腔的体积变化,来实现吸油和排油的过程。复合齿轮泵工作时相当于多个外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵同时工作,所以齿轮是复合齿轮泵中非常重要的零件。本文主要通过Solid-Works三维CAD软件建立平衡式多齿轮泵几何模型,采用SolidWorks软件的插件COSMOSWorks对齿轮啮合进行应力分析,计算出复合齿轮泵工作时齿轮的应力和应变。通过分析结果对所设计的零部件进行校核、优化。1创建有限元模型基于SolidWorks软件绘制齿轮的功能不是很强大,本文采用北航开发的CAXA绘图软件生成渐开线齿轮二维草...  (本文共2页) 阅读全文>>

《机械研究与应用》2005年04期
机械研究与应用

新型平衡式复合齿轮泵结构的优化设计

1前言“平衡式复合齿轮泵”是1种新型液压元件,它保留了普通齿轮泵的优点,解决了普通齿轮泵存在径向液压力不平衡的问题。如图1所示,它主要由中心轮A、行星轮(惰轮)B、内齿轮C及前后泵盖D等组成。行星轮由于结构的对称性,使得该泵各齿轮所受静态径向液压力完全平衡,并且形成了由齿轮A、B构成的外啮合齿轮泵和由齿轮B、C构成的内啮合齿轮泵的复合结构,从而使泵的流量显著提高。平衡式复合齿轮泵具有径向液压力平衡、流量大、流量均匀性好等一系列优点。同时,由于各齿轮所受径向液压力平衡,使得各齿轮与泵体之间的间隙可以控制得很小,从而为平衡式复合齿轮泵的高压化创造了条件。为了充分利用齿轮承载能力,减小复合齿轮泵的体积和质量,对其结构参数进行优化设计。现以样机选取的原始条件为例,即:理论排量q=60mm3/r;额定工作压力p=10MPa;中心轮转速nA=1475r/min;齿轮材料为20Cr;渗碳淬火,表面硬度HRC56~63,选择7级精度齿轮,按无限...  (本文共2页) 阅读全文>>