直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵的性能分析與仿真研究.pdf

1、直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵是一種具有特殊齒形、無浮動側(cè)板的定量泵。該泵不僅具有結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，運轉(zhuǎn)噪聲和流量脈動小，齒廓曲線的曲率半徑大，困油體積小，困油容積變化幅值小，承載能力強，傳動平穩(wěn)，對介質(zhì)污染敏感性小等優(yōu)點，而且可以輸送粘度高、壓力大的介質(zhì)，是一種目前頗具競爭力的液壓動力元件。由于該泵的端面間隙和徑向間隙都是定值，運動件之間是靠固定微小間隙來密封的。所以，端面及徑向間隙的不同對齒輪泵的困油特性、瞬時流量的輸出特性以及內(nèi)泄漏特性

2、產(chǎn)生很大的影響，并且隨著該泵工作的進行，間隙值將會產(chǎn)生變化。因此，如何恰當?shù)卦O(shè)計間隙值對該泵的性能將產(chǎn)生極大的影響。
　　本學位論文以型號為QX51-080R的直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵為研究對象，具體開展了如下的研究工作：
　　首先，比較了三種常見內(nèi)嚙合齒輪泵齒廓曲線的生成原理以及工作特性，得出了直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵所具備的優(yōu)點及不足之處；總結(jié)了直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵齒廓方程的推導方法，并利用MATLAB仿真軟件對已得出的齒廓曲線

3、方程進行了驗證，得到了直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵齒廓曲線的具體形狀以及該泵困油容積很小的原因。
　　其次，為了利用流場仿真軟件Fluent中的動網(wǎng)格技術(shù)，本論文詳細介紹了仿真計算的理論基礎(chǔ)以及有限元模型的創(chuàng)建過程，并著重講述了動網(wǎng)格參數(shù)的設(shè)置技巧以及用戶自定義函數(shù)(UDF)的編寫過程。
　　再次，利用動網(wǎng)格技術(shù)對直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵不同初始嚙合間隙下的有限元模型進行仿真計算，確定了能形成困油現(xiàn)象的最大間隙值；比較了不同徑向間隙下的

4、困油壓力以及真空度的大小，得到了泄漏量最小時的間隙范圍以及該泵困油容積變化量極小的結(jié)論；分析了該泵流量脈動產(chǎn)生的機理，對比了不同初始嚙合間隙下的輸出流量值以及輸出流量脈動率的大小，得出了泄漏量較小時的初始嚙合間隙范圍。
　　最后，利用數(shù)值模擬軟件PumpLinx對不考慮間隙泄漏與綜合考慮軸向及徑向間隙泄漏時兩種情形下不同徑向間隙所對應(yīng)的三維有限元模型進行仿真計算，分析并比較了不同徑向間隙下的困油特性、內(nèi)泄漏特性及瞬時流量的變化特性