本文關(guān)鍵詞：漸開線外嚙合直齒輪泵困油現(xiàn)象分析與研究

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【摘要】：漸開線外嚙合直齒輪泵以其簡單的結(jié)構(gòu)、小巧的體積、輕盈的質(zhì)量、良好的自吸性等諸多優(yōu)點,在機械設(shè)備中被廣泛使用。本文以工程機械中用到的齒輪泵作為研究對象,通過理論計算、模擬仿真和虛擬測量等方法,對漸開線外嚙合直齒輪泵的困油特性和消除困油的方法進行了分析和研究,希望對今后研制和開發(fā)無困油、高壓化、高轉(zhuǎn)速、超低靜音的齒輪泵有所貢獻。首先,從現(xiàn)有的研究成果入手對漸開線外嚙合直齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點進行了分析,找到了其產(chǎn)生困油現(xiàn)象的原因,并對齒輪泵發(fā)生困油的兩個階段進行了細致的分析。其次,通過對漸開線外嚙合直齒輪泵困油面積和困油容積的計算推導(dǎo),得出了困油面積和壓力角之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,以及困油容積變化率和轉(zhuǎn)過角度、齒輪重合度之間的函數(shù)關(guān)系。另外,借助Fluent強大的流場動態(tài)模擬功能,對漸開線外嚙合直齒輪泵的計算模型進行內(nèi)部流場的仿真模擬,從而盡可能真實地反映出齒輪泵的困油現(xiàn)象,并將困油發(fā)生時齒輪泵內(nèi)部流場的具體情況進行生動再現(xiàn)。此外,針對具體的一款漸開線外嚙合直齒輪泵對其困油面積的變化規(guī)律進行了分析,通過二維虛擬測量的方法獲得了該泵在轉(zhuǎn)過不同角度時的困油面積,且繪制出了該泵困油面積變化規(guī)律曲線。而且對消除困油的幾種傳統(tǒng)方法進行分析,并將它們消除困油的效果進行了橫向?qū)Ρ�。最�?基于現(xiàn)有的關(guān)于消除齒輪泵困油的研究,結(jié)合目前的新理論和新工藝,提出了兩種消除困油的新方法(外接油路法和組合槽法)。并分別對這兩種消除困油新方法的工作原理進行了具體的介紹,且對它們消除困油的效果進行了分析評估,還對采用上述兩種新方法時可能會出現(xiàn)的問題進行了簡單的說明。
【關(guān)鍵詞】：漸開線外嚙合直齒輪泵 困油現(xiàn)象 動態(tài)模擬 虛擬測量 消除困油的新方法
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH325
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 齒輪泵的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.1.1 齒輪泵國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.1.2 齒輪泵國外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2 齒輪泵的發(fā)展趨勢16
• 1.3 本課題研究的背景和意義16-17
• 1.4 本文研究的主要工作17-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 第二章 漸開線外嚙合直齒輪泵困油現(xiàn)象的理論分析19-28
• 2.1 齒輪泵的工作原理19-20
• 2.2 困油現(xiàn)象的形成20
• 2.3 困油面積的計算公式推導(dǎo)20-24
• 2.3.1 齒輪傳動的幾何關(guān)系分析20-21
• 2.3.2 基本公式推導(dǎo)21-22
• 2.3.3 困油面積計算式的推導(dǎo)22-24
• 2.4 困油容積變化規(guī)律分析24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 漸開線外嚙合直齒輪泵困油現(xiàn)象的動態(tài)模擬28-40
• 3.1 動態(tài)模擬的理論基礎(chǔ)28-32
• 3.1.1 流體和流動的基本特征28-30
• 3.1.2 湍流理論30-31
• 3.1.3 流體動力學(xué)的三大控制方程31-32
• 3.2 本章中齒輪泵的幾何參數(shù)32-33
• 3.3 動態(tài)模擬的具體過程33-39
• 3.3.1 漸開線外嚙合直齒輪泵的幾何建模33-34
• 3.3.2 網(wǎng)格的劃分34-35
• 3.3.3 用戶自定義函數(shù)（ＵＤＦ）的編寫35-36
• 3.3.4 計算設(shè)置36-38
• 3.3.5 模擬結(jié)果與分析38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 消除困油現(xiàn)象傳統(tǒng)方法的分析40-56
• 4.1 困油面積變化規(guī)律分析40-43
• 4.2 卸荷槽法43-53
• 4.2.1 對稱圓形卸荷槽43-45
• 4.2.2 對稱矩形卸荷槽45-47
• 4.2.3 對稱漸開線形卸荷槽47-50
• 4.2.4 上述三種槽消除困油的效果對比50-53
• 4.3 斜齒或人字齒法53-54
• 4.4 卸荷降壓槽法54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 消除困油現(xiàn)象的新方法56-67
• 5.1 外接油路法56-57
• 5.2 組合槽法57-66
• 5.2.1 楔形縫隙流動和三角節(jié)流槽的理論基礎(chǔ)57-62
• 5.2.2 具有組合槽的浮動側(cè)板設(shè)計及其消除困油的原理62-63
• 5.2.3 組合槽法消除困油的效果評估63-64
• 5.2.4 該浮動側(cè)板的有限元分析64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論與展望67-69
• 參考文獻69-71
• 致謝71-72
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄72

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本文編號：905039