【摘要】：齒輪泵是一種常見的流體傳遞和輸送的元件,由于其結構簡單,效率高,不易被油污染,而被廣泛應用于航空,航天,船舶和汽車等領域。隨著科技的進步和發(fā)展,對齒輪泵性能的要求也就越來越高,主要體現在要實現齒輪泵高速化、小型化以及高壓化。為了獲得高性能的齒輪泵,則需要對齒輪泵高壓高速和小型化后所出現新的問題進行研究和分析,并針對發(fā)現的問題做出相應改進和設計,為今后高性能齒輪泵的研究提供一種基本模型和方法。齒輪泵轉子是齒輪泵最核心的部件,也是本論文研究的基礎和關鍵點。為了解決壓力升高和轉速加大后困油現象加劇以及流量脈動增大的問題,本文首先建立了齒輪泵轉子齒形的基本數學模型,即齒形是由“圓弧-漸開線-圓弧”三段曲線共同拼接而成。根據齒形參數對齒輪泵的性能進行分析,通過對螺旋角、模數和齒寬之間的設置,在理論上消除困油現象以及由困油導致的一部分流量脈動,實現齒輪泵理論上的無困油現象,為本論文的后續(xù)的研究提供一個最基本的模型。齒輪泵高壓高速小型化后內部流體流動狀態(tài)會發(fā)生變化。為了研究這種變化,本文通過建立幾何模型,使用Fluent軟件對本文中齒輪泵模型進行關于流體的數值仿真。通過設置不同的工作條件,獲得齒輪泵在不同壓力和轉速下的內部流體運動狀態(tài)。通過流體仿真,獲得最高壓力的出現的區(qū)域,氣穴的集中區(qū)域和對流量的影響,進出油口處流量的波動大小,為后續(xù)高速高壓小型化齒輪泵整體和關鍵零部件的設計提供一個參考。齒輪泵的高壓高速小型化會造成齒輪泵的內泄加劇,零件的磨損。齒輪泵的內泄是衡量齒輪泵整體性能的重要指標,泄漏的大小影響著容積效率的高低。為了解決內泄加劇的問題,本文通過建立圓弧齒輪泵的徑向泄漏和端面泄漏模型,對圓弧齒輪泵的泄漏進行研究和分析,并針對泄漏問題進行相應零部件的設計,通過對齒輪泵徑向間隙與端面間隙的優(yōu)化,使齒輪泵在運行過程中能量損失最小。針對轉子轉速升高壓力增對滑動軸承造成破壞和磨損問題,設計了靜壓滑動軸承,通過把高壓區(qū)的液壓油引入到滑動軸承內,產生與徑向力方向相反的支撐力,達到抵消部分徑向力和潤滑的目的。本文中齒形為非標準齒形,需要進行專門的設計。為了得到本文中齒形,本文給出了使用盤銑刀、滾刀和球頭銑刀三種加工方式。通過齒輪嚙合原理對盤銑刀的軸截面形狀,滾刀的前刀面齒形和基本蝸桿進行設計。同時給出數控機床配合球頭銑刀的加工方法。為了選擇合適的球頭銑刀,對球頭銑刀進行干涉半徑判斷和運動軌跡進行仿真,求出允許的最大球頭半徑。為了提高加工效率和降低加工成本,本文采用圓弧等效的方式,對原齒形漸開線段進行雙圓弧等效。為了提高不同尺寸下齒輪泵的計算效率,編寫集齒形設計、性能分析、齒形檢測和刀具設計為一體的設計系統(tǒng)�；诒疚乃O計的圓弧齒輪泵,搭建高壓高速圓弧齒輪泵測試平臺。通過Labview軟件對齒輪泵的壓力,流量和轉速信號進行采集和處理。為得到不同狀況下的容積效率,對圓弧齒輪泵進行加載和空載測試。為了驗證本文設計的用于抵消徑向力的滑動軸承是否有效,進行滑動軸承與靜壓滑動軸承的對比實驗。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH325

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李國豪,楊立先;高溫齒輪泵的維護與管理[J];中國設備管理;2000年12期

2 黃建華;巧修齒輪泵[J];礦山機械;2001年04期

3 代彥斌,陳克榮,舒麗;擠出塑料的齒輪泵設計[J];機械管理開發(fā);2001年S1期

4 祝海林,鄒e，

本文編號：2293624