外嚙合齒輪泵困油機(jī)理、模型及試驗(yàn)研究.pdf

1、困油現(xiàn)象是外嚙合齒輪泵固有的特性之一，困油壓力值的準(zhǔn)確評(píng)估是控制和減輕困油的前提，本文以困油模型的建立和困油壓力的精確仿真為目標(biāo)展開研究，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 采用掃過面積的方法，以主動(dòng)齒輪的嚙合長(zhǎng)度為變量，建立了異齒數(shù)齒輪泵的平均流量、流量不均勻系數(shù)、困油容積和困油流量的計(jì)算公式，為后續(xù)困油壓力的仿真做好前期的準(zhǔn)備工作。結(jié)果表明主大從小的異齒數(shù)組合對(duì)流量特性有利，對(duì)困油現(xiàn)象不利；而主小從大異齒數(shù)組合的影響則相反。<

2、br>　　 采用計(jì)算創(chuàng)建法與虛擬量測(cè)法相結(jié)合，給出了最小困油面積和卸荷面積計(jì)算與驗(yàn)證的問題。實(shí)例表明卸荷面積的變化為拋物線型，具體應(yīng)用時(shí)，不同參數(shù)下的卸荷面積可采用不同指數(shù)和系數(shù)的拋物線來簡(jiǎn)化。
　　 建立了困油壓力仿真的模型。依據(jù)模型中是否考慮齒輪副的動(dòng)力學(xué)分析，將困油模型分為靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型。采用數(shù)值模擬方法研究了含氣比，側(cè)板傾斜，有效體積模量，離心力和齒輪副的振動(dòng)等因素對(duì)困油壓力的影響。結(jié)果表明含氣是造成處于膨脹階段后

3、期的困油壓力基于零壓附近的主要原因，入口含氣比對(duì)困油壓力的影響不大，而離心含氣比以及出油口含氣比在進(jìn)入困油區(qū)后的放大效應(yīng)的影響較大；過小的側(cè)隙和過大的困油壓力會(huì)加劇齒輪副的振動(dòng)；動(dòng)態(tài)模型仿真的壓力峰值一般要比靜態(tài)模型低，采用動(dòng)態(tài)模型更可靠；從動(dòng)輪側(cè)的困油壓力峰值一般也要大于主動(dòng)輪側(cè)的困油壓力峰值。
　　 針對(duì)仿真模型中的四大泄漏量進(jìn)行了研究。軸向泄漏考慮了側(cè)板傾斜和困油區(qū)的封閉輪廓在一個(gè)困油周期內(nèi)的變化；靜態(tài)時(shí)，齒面嚙合泄漏依賴

4、于其間的最小油膜厚度，側(cè)隙泄漏依賴于側(cè)隙的原始設(shè)計(jì)值；動(dòng)態(tài)時(shí)，兩者均依賴于嚙合位置和振動(dòng)位置的變化。實(shí)例表明卸荷泄漏、側(cè)隙泄漏和嚙合泄漏與困油流量基本處于同一數(shù)量級(jí)，是緩解困油壓力的主要途徑。
　　 基于臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)量了從動(dòng)輪側(cè)的困油壓力，并與理論分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，從而對(duì)困油分析模型進(jìn)行了驗(yàn)證。靜、動(dòng)態(tài)模型的仿真結(jié)果之間的差距較大，動(dòng)態(tài)模型比較接近于試驗(yàn)結(jié)果。引流口的體積對(duì)困油壓力造成的影響很小，可以忽略不計(jì)。
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