針對環(huán)控設(shè)備小型化、輕量化和高可靠性的使用要求,文中齒輪泵的主、從動齒輪采用變位設(shè)計,在保證齒輪副轉(zhuǎn)動平穩(wěn)的前提下,使得泵體結(jié)構(gòu)緊湊、外形小巧。工作液的流道及連通腔均設(shè)計在齒輪泵殼體內(nèi),通過安裝在連通腔處的限壓活門調(diào)節(jié)進(jìn)、出口腔壓力,確保進(jìn)、出口腔壓差不超過設(shè)定閾值,實現(xiàn)環(huán)控系統(tǒng)的自保護(hù)。密封組件采用雙重密封形式,有效提高了齒輪泵對外密封的可靠性。同時,利用ANSYS Workbench軟件對主要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行有限元分析,驗證設(shè)計的合理性。 

【文章來源】：機(jī)械工程師. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

齒輪泵結(jié)構(gòu)示意圖

在NX10.0三維設(shè)計軟件中對齒輪泵的殼體、基座及內(nèi)部零件進(jìn)行建模、裝配，然后將裝配模型導(dǎo)入分析軟件ANSYS Workbench中進(jìn)行有限元分析。根據(jù)實際工作狀態(tài)仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果對三維模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，確保該設(shè)計符合實際使用要求，提高加工及裝配精度。齒輪泵的殼體、基座是齒輪泵裝配的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)剛性的優(yōu)劣對整個齒輪泵的影響最大，同時也是系統(tǒng)超壓時最易受影響的結(jié)構(gòu)件，因此通過有限元分析軟件對齒輪泵殼體、基座進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變分析。齒輪泵殼體、基座的材料性能如表3所示。

經(jīng)ANSYS Workbench軟件分析，在整個齒輪泵殼體零件耐壓1 MPa（表壓），安全系數(shù)1.5的條件下，殼體最大應(yīng)力值為6.28 MPa（如圖3），遠(yuǎn)小于該材料的許用應(yīng)力，在超壓狀態(tài)下滿足設(shè)計要求。殼體最大變形量為0.049mm（如圖4），也遠(yuǎn)小于該材料的許用變形量，不會造成零件配合問題，同樣滿足要求。經(jīng)ANSYS Workbench軟件分析，在整個齒輪泵殼體零件耐壓1 MPa（表壓），安全系數(shù)1.5的條件下，基座最大應(yīng)力值為2.25 MPa（如圖5），遠(yuǎn)小于該材料的許用應(yīng)力，在高壓狀態(tài)下滿足設(shè)計要求。殼體最大變形量為0.003mm（如圖6），也遠(yuǎn)小于該材料的許用變形量，不會造成零件配合問題，同樣滿足要求。


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