大流量内啮合齿轮泵的设计之开题报告
基于SOLIDWORKS的齿轮泵设计开题报告

基于SOLIDWORKS的齿轮泵设计开题报告毕业论文,设计,开题报告题目名称:基于Solidworks的齿轮泵设计学生姓名专业机电技术教育班级一、选题的目的意义随着生产力和科技水平的日益提高~机械设计领域对机械设计过程的方便性快捷性和可视化提出了越来越高的要求~所以三维软件的应用已经成为机械设计的发展潮流。
Solidworks是美国Solidworks公司的一款高性能三维机械设计软件。
它能够提供从全相关零件设计到虚拟装配再到工作和加工模拟的全套设计~给机械设计提供了一个方便的可视化平台~是一款优秀的设计软件。
利用Solidworks可以更便利的完成此次设计。
此次设计可以展现Solidworks 的强大功能和技术特点~相比传统设计过程的巨大优势。
通过设计过程使我们认识到三维设计软件的应用的必然趋势~从而在软件的开发上投入的资金和精力~使我们的设计工作赶上世界潮流取得技术优势。
二、国内外研究现状目前~国内外不少研究机构及大型企业都在虚拟装配技术研究方面取得了很大的成就~如美国华盛顿大学与美国国家标准技术研究所合作开发了虚拟装配设计环境(Virtual Assembly Development Environment~VADE),德国Bielefeld大学致力于将虚拟现实交互技术与人工智能技术结合~开发了基于指示的虚拟装配系统CODY,浙江大学开发了基于拆卸的虚拟设计与虚拟装配系统(Virtual Design and Virtual AssemblySystem~VDVAS) ,清华大学提出并实现了一种并行环境下装配仿真系统(Assembly SiMuLation System,ASMLS)~该系统能在产品设计阶段实施数字化预装配以验证和改进装配工艺,西北工业大学提出了基于操作模型的装配仿真技术~将装配操作、装配工具、装配夹具等信息集成在一个统一的装配操作模型中~以实现高层次装配仿真。
上述关于虚拟装配的研究各具特色~但都不很成熟~集成虚拟装配环境,Integrated VirtualAssembly Environment, IVAE,是上海交通大学开发的一个虚拟装配环境。
齿轮油泵开题报告

三、主要参考文献 [1]马香峰 李自治.机械设计制图[M].北京:高等教育出版社,1988.10. [2] 《数控加工技师手册》编委会.数控加工技师手册[M].北京:机械工业出版社, 2005.4. [3]彭林中 张宏.机械切削工艺参数速查手册[M].北京:化学工业出版社,2009.8. [4]周湛学 刘玉忠.数控编程速查手册[M].北京:化学工业出版社,2008.8. [5]艾兴 肖诗纲.切削用量简明手册(第 3 版)[M].北京:机械工业出版社,2002.6. [6]王光斗 王春福.机床夹具设计手册(第 3 版)[M].上海:上海科学技术出版社, 2000.11. [7]朱耀祥 浦林祥.现代夹具设计手册[M].北京:机械工业出版社,2009.10. [8]张耀宸.机械加工工艺设计实用手册[M].北京:航空工业出版社,1993.12. [9]陈宏钧.实用机械加工工艺手册(第 2 版)[M].北京:机械工业出版社,2003.1. [10]许贤良 王传礼.液压传动[M].北京:国防工业出版社,2008.6. [11]毛平淮.互换性与测量技术基础[M].北京:机械工业出版社,2006.7. [12]关慧贞 冯辛安.机械制造装备设计(第 3 版)[M].北京:机械工业出版社,2009.11. [13]【美】P N Rao.制造技术(第 3 版)[M].北京:机械工业出版社,2010.2. [14]濮良贵 纪名刚.机械设计(第 8 版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5. [15]吕明.机械制造技术基础(第 2 版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,2011.1. [16]孙恒 陈作模.机械原理(第 7 版)[M].北京:高等教育出版社,2006.5. [18]周哲波.机床数控技术与应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,2009.2. [19]胡城立 朱敏.材料成型基础[M].武汉:武汉理工大学出版社,2009.7. [20]董怀武 刘传慧.画法几何及机械制图(第 2 版)[M].武汉:武汉理工大学出版社, 22005.8.
一种内啮合摆线齿轮泵的设计与试验

一种内啮合摆线齿轮泵的设计与试验摘要:本文开发研制一种内啮合摆线齿轮泵,应用型线设计、实验流量分析等方法进行开发。
同时根据齿轮泵的关键结构参数, 按经验公式进行了输油量的计算校核,通过齿轮泵性能测试,对齿轮流量进行预测。
此油泵具有结构紧凑、重量轻、成本低廉等优点,经过实验验证,性能稳定,可靠性极高,具有很好的推广应用前景。
关键词:内啮合齿轮泵油箱齿轮转子Design and test of an internal cycloidal gear pumpL inWeiJunGree Electric Appliances Lnc of Zhuhai Zhuhai Guangdong 519000Abstract: In this paper, an internal cycloid gear pump isdeveloped by the application of profile design, experimental flow analysis and other methods. At the same time, according to the key structural parameters of the gear pump, according to the empirical formula for the calculation of oil delivery, through the performanceof the gear pump test, the gear flow prediction. This oil pump has the advantages of compact structure, light weight, low cost, etc. After experimental verification, the performance is stable, high reliability, has a good prospect of popularization and application.Key words: internal gear pump oil tank gear rotor0、前言润滑系统是制冷设备的重要组成系统,内啮合摆线齿轮泵是润滑系统的核心部件,其功能是将润滑油从油箱抽出,并送到各润滑点,实现润滑和冷却的功能。
机械类-毕业设计-开题报告-齿轮

1、研究的意义,同类研究工作国内外现状、存在问题(列出主要参考文献)研究意义:齿轮传动是机械中最常用的传动形式之一,广泛应用于机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航空、航天及船舶等领域。
随着科学技术的飞速发展,机械工业也发生着日新月异的变化,特别是近几十年来机电一体化产品的广泛应用,使得人们对齿轮的动态性能提出了更高的要求。
非线性动力学、振动、噪声及其控制己成为当前国际利技界研究得非常活跃的前沿课题之一。
在此同时,传统的静态设计方法也逐渐不能适应设计和运行的要求,而新兴的动态设计方法越来越被认同和采用。
在日常生活及工程应用中,人们广泛使用着各种各样的机器设备。
机械在工作过程中产生的振动,恶化了设备的动态性能,影响了设备的原有精度、生产效率和使用寿命,同时,机械振动所产生的噪声,又使环境受到了严重污染。
因此,齿轮系统的动力学行为和工作性能对各种机器和机械设备有着重要影响。
机械的振动和噪声,大部分来源于齿轮传动工作时产生的振动。
所以,机械产品对齿轮系统动态性能方面的要求就更为突出。
研究齿轮系统在传递动力和运动过程中的动力学行为的齿轮系统动力学一直受到人们的广泛关注。
齿轮传动系统的T作状态极为复杂,不仅载荷T况和动力装置会对系统引入外部激励,而且齿轮副本身的时变啮合刚度和误差也会对系统产生内部激励。
同刚出于润滑的需要也一般会提供必要的齿侧间隙;加之,由于齿轮传动过程中的磨损,也不可避免得在齿轮副中造成间隙。
在低速、重载的情况下,间隙对齿轮系统的动态性能不会产生严重的影响,用传统的线性动力学模型可以较好地反映齿轮传动的振动特性;在高速、轻载的情况下,由于齿侧问隙的存在,齿轮间的接触状态将会发生变化,从而导致齿轮间接触、脱齿、再接触的啮入啮出冲击,这种由间隙引发的冲击带来的强烈振动、噪声和较大的动载荷,影响齿轮的寿命和可靠性,从而促使人们对齿轮系统的非线动力学引起了足够的重视和关注。
现状:齿轮机构因为具有传动效高、结构紧凑、传动平稳等优点,被广泛地应用于各类机器设备上,尤其是重载传动方而,齿轮传动机构更是占据着举足轻重的地位。
齿轮泵研究报告范文

齿轮泵研究报告范文摘要:齿轮泵是一种常见的液压传动装置,具有简单、结构紧凑、效率高等优点,在工业生产中得到了广泛应用。
本研究报告通过对齿轮泵的工作原理、结构特点、性能优化等方面的研究,对齿轮泵的设计和应用进行了深入分析。
通过实验验证了齿轮泵的性能指标,得出了一些实用的结论和建议。
1.引言齿轮泵是一种利用齿轮传动来实现液体输送的装置,广泛应用于液压系统和机械工程领域。
它由驱动齿轮和从动齿轮组成,通过齿轮的相互啮合来达到液体的吸入和驱出,实现液体的输送功能。
齿轮泵的性能指标包括流量、压力、效率等,对于实际应用具有重要意义。
2.阐述齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理是利用齿轮的相互啮合,通过齿轮的运动来吸取液体和排出液体。
当驱动齿轮转动时,液体从吸液口进入泵腔中,在齿轮的切线速度作用下,液体被压入到齿间隙中。
随着齿轮的继续转动,液体被推入到从动齿轮的齿间隙中,然后从排液口排出。
整个过程中,液体保持了流量的连续性和方向的转换。
3.分析齿轮泵的结构特点齿轮泵的结构主要包括驱动齿轮、从动齿轮、泵体、进液口、出液口等组成。
驱动齿轮是通过电机或其他方式带动,通过与从动齿轮的啮合来实现液体的运动。
泵体起到固定齿轮和密封泵腔的作用,进液口和出液口是液体的进出口。
由于齿轮之间的啮合存在一定的间隙,所以泵腔内有一定的回转损失和泄漏现象,影响了齿轮泵的效率。
4.齿轮泵性能优化及实验验证为了提高齿轮泵的性能,需要对其结构进行优化设计。
首先是控制齿轮的加工精度,减小齿轮之间的啮合间隙,从而减少泄漏和回转损失。
其次,可以采用多级齿轮泵的结构,通过串联多个齿轮泵,增加液体的压力,提高泵的输出能力。
此外,还可以改变齿轮的齿数和齿形,优化齿轮的结构形式,提高齿轮泵的效率。
为了验证齿轮泵的性能指标,我们搭建了实验平台进行了相关实验。
通过测量齿轮泵的流量、压力和效率等参数,对齿轮泵的性能进行了实验验证。
实验结果表明,在一定范围内,齿轮泵的流量和压力呈线性关系,并且随着转速的增加而增大。
大排量齿轮泵的结构及性能优化研究的开题报告

大排量齿轮泵的结构及性能优化研究的开题报告一、选题背景与意义大排量齿轮泵是工程机械、重型车辆等领域中广泛应用的一种液压元件。
其基本结构由齿轮、泵体、前盖板、后盖板、轴等组成。
其工作原理是通过齿轮在泵体内相互啮合,使得液体从吸入端被压入到压出端,从而产生流量和压力。
齿轮泵具有结构简单、可靠性高、适用于高粘度液体输送等特点。
但是,在高负荷、高速、高温、氧化等严酷工况下,大排量齿轮泵易产生噪音、振动和密封泄漏等问题,影响其工作效率、稳定性和寿命,也增加了维护成本。
因此,对大排量齿轮泵的结构和性能进行优化研究,具有现实意义和深远影响。
二、研究目标与内容本研究旨在对大排量齿轮泵的结构进行优化设计,提高其可靠性、稳定性、耐用性和性能。
具体研究目标和内容包括:1.对大排量齿轮泵的结构进行分析和评估,确定其主要问题和瓶颈。
2.针对所面临的问题和需求,采用CAD、CAE等技术手段,对齿轮、泵体、前后盖板、轴等关键组件进行结构优化设计。
3.通过实验和仿真分析,验证优化设计方案的可行性和效果,比较优化前后的性能差异。
4.从性能、可靠性、稳定性、耐用性、成本等方面进行全面评价,得出最佳方案。
三、研究方法和技术路线本研究的方法和技术路线主要包括以下几个步骤:1.文献调研和分析,了解国内外大排量齿轮泵的现状、发展趋势和研究成果,确定研究方向和目标。
2.基于SolidWorks和ANSYS等软件平台,建立大排量齿轮泵的三维模型,进行结构设计和优化。
3.采用流体仿真软件ANSYS Fluent等,对优化后的齿轮泵进行流场、压力、温度、噪音、振动等方面的模拟分析和优化。
4.通过实验室大排量齿轮泵台架,对齿轮泵的流量、压力、效率、噪音、振动等性能进行测试和验证。
5.借助MATLAB等软件平台,对测试结果进行数据处理、分析和对比,评价实验与仿真的吻合程度和优化设计效果。
四、研究预期成果通过本研究,可以实现以下预期成果:1.对已有大排量齿轮泵的结构和性能进行分析和研究,发现其优点和不足。
齿轮泵设计课程设计报告书

齿轮油泵设计中文摘要齿轮泵是用两个齿轮互啮转动来工作,对介质要求不高。
一般的压力在6MPa以下,流量较大。
齿轮油泵在泵体中装有一对回转齿轮,一个主动,一个被动,依靠两齿轮的相互啮合,把泵内的整个工作腔分两个独立的部分。
A为吸入腔,B为排出腔。
齿轮油泵在运转时主动齿轮带动被动齿轮旋转,当齿轮从啮合到脱开时在吸入侧(A)就形成局部真空,液体被吸入。
被吸入的液体充满齿轮的各个齿谷而带到排出侧(B),齿轮进入啮合时液体被挤出,形成高压液体并经泵排出口排出泵外。
齿轮油泵广泛应用于石油、化工、船舶、电力、粮油、食品、医疗、建材、冶金及国防科研等行业。
齿轮油泵适用于输送不含固体颗粒和纤维,无腐蚀性、温度不高于150℃、粘度为5~1500cst 的润滑油或性质类似润滑油的其它液体。
试用各类在常温下有凝固性及高寒地区室外安装和工艺过程中要求保温的场合。
English abstractGear pump with two gears meshed rotating to work, no high requirement for medium General pressure below 6MPa, the larger flow. Gear pumps in the pump body with a pair of rotary gear, a drive, a passive, rely on the two gears mesh with each other, the whole work within the pump chamber in two separate parts. A is a suction chamber, for discharging cavity B. Gear pumps in operation when the passive gear driven rotary gear, when the gear was torn off from the mesh to the suction side ( A ) on the formation of partial vacuum, the liquid is sucked into the. The liquid was aspirated with gear each tooth Valley and take to the discharge side ( B ), into gear meshing liquid is formed by extrusion, high pressure liquid pump outlet and discharged out of the pump.Gear pumps are widely used in petroleum, chemical, electric power, shipping, oil, food, medical, building materials, metallurgy and defense industry and scientific research. Gear pump is applicable to transport solid particles and fibers, no corrosion, no more than 150 degrees Celsius temperature, viscosity of 5~1500cSt lubricating oil or lubricating oil and other liquid similar in nature. The trial of all kinds under normal temperaturesolidification and outdoor installation alpine region and process requirements of insulation.目录一、课程设计任务书………………………………………( 4 )二、齿轮的设计与校核……………………………………( 5 )三、卸荷槽的计算…………………………………………( 12 )四、泵体的校核……………………………………………( 13 )五、滑动轴承的计算………………………………………( 14 )六、联轴器的选择及校核计算……………………………( 17 )七、连接螺栓的选择与校核………………………………( 18 )八、连接螺栓的选择与校核………………………………( 20 )九、齿轮泵进出口大小确定………………………………( 21 )十、齿轮泵的密封…………………………………………( 22 )十一、法兰的选择…………………………………………( 23 )十二、键的选择……………………………………………( 24 )十三、键的选择……………………………………………( 25 )设计小结……………………………………………………( 27 )参考文献……………………………………………………( 29 )一、课程设计任务书题目:齿轮油泵设计工作条件:使用年限15年(每年工作300天),工作为二班工作制。
内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究的开题报告

内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究的开题报告
【选题背景】
内啮合齿轮泵是一种基于啮合原理的正弦波型排量泵,由于具有体积小、密封性能好、高效节能、工作平稳等优点,在工业生产中得到广泛应用。
在内啮合齿轮泵的研究和
应用中,几何参数的设计和流量脉动的分析是非常重要的问题,对提高泵的性能和应
用水平具有重要的意义。
【研究目的】
本文旨在研究内啮合齿轮泵的几何参数优化设计以及流量脉动的分析,为该领域的研
究和应用提供新的理论基础和实践支持。
【研究内容】
1. 内啮合齿轮泵的几何参数优化设计
通过对内啮合齿轮泵的结构和工作原理进行深入分析,选取有效参数,利用参数优化
算法,确定内啮合齿轮泵的几何参数,以达到泵的高效率、稳定性和耐久性等目标。
2. 内啮合齿轮泵流量脉动的分析
利用计算流体力学(CFD)方法,对内啮合齿轮泵流场进行数值模拟,分析其流量脉
动特性,并对影响内啮合齿轮泵流量脉动的因素进行研究,如泵的几何参数、粘度、
压力等。
3. 内啮合齿轮泵的实验测定与验证
通过设计实验方案,对内啮合齿轮泵进行实验测定与验证,验证所研究的几何参数优
化设计和流量脉动分析的可行性和有效性。
【研究意义】
本研究将为内啮合齿轮泵的优化设计和流量脉动的分析提供新的理论和实践支持,从
而提高该类泵的性能和应用水平。
同时,本研究也将为相关领域的研究和应用提供理
论基础和参考依据。
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1课题综述1.1背景液压泵是整个液压系统的动力源部分,它把机械能转化为液压能,在液压系统中起着关键作用。
内啮合齿轮泵结构紧凑、尺寸小、重量轻、噪声小,流量和压力脉动小[1]。
由于内啮合齿轮泵的内外齿轮转向相同,相对滑动速度小,因而磨损小,使用寿命长。
而且内啮合齿轮泵允许使用高转速,可以获得较大的容积效率,因此内啮合齿轮泵的应用相当广泛。
目前,内啮合齿轮泵与其他类型的泵相比排量偏小,当要选用大排量的内啮合齿轮泵时,多采用双联泵或改用其他形式的泵。
为了充分利用内啮合齿轮泵的优点,又能满足一些液压系统对大流量泵的需求,开展了大流量内啮合齿轮泵的研究。
1.2国内外现状近年来,各国都比较重视内啮合齿轮泵的发展,而国内,认为其制造工艺比较复杂,且对油泵噪声控制要求不高,故生产和应用较少,仅生产摆线内啮合齿轮泵。
近几年,通过引进国外先进技术开始了内啮合齿轮泵的研究与开发。
目前,国内主要是上海机床厂引进美国V1CKERS公司产品生产的GPA型内啮合齿轮泵,内外转子间用固定月牙块隔开,无间隙补偿,排量1.76~63mL/r,额定压力l0MPa,转速范围500~3000r/min。
上海航空发动机制造厂生产的NB 系列直线共轭内啮合齿轮泵,内外转子间用固定月牙块隔开,无间隙补偿,排量10~250mL/r,额定压力低压6.3MPa,中压12.5MPa,双级泵可达25MPa,额定转速1500r/min。
国际上,有德国VOITH公司产品,内外转子均为修正渐开线齿形,内外转子间用活动月牙块隔开,按出口压力分为中压泵21 MPa和高压泵33Mpa。
其中高压泵齿圈、齿轮端面都有间隙补偿,该泵机械效率、容积效率都比较高,排量3.5~250mL/r,转速范围400~3600r/min。
德国BOSCH公司生产的内啮合齿轮泵内外转子间用活动月牙块隔开,轴向端面间隙补偿,排量3.5~250mL/r,转速范围600~3200r/min。
还有日本的不二越公司、台湾全惫精机公司生产的中高压内啮合齿轮泵。
上文中提到的几种泵的参数如下表所示:目前,国内外有关内啮合齿轮泵的研究主要集中在以下方面:齿轮参数[2]及泵体结构的优化设计[3];补偿面及齿间油膜的计算机辅助分析;困油冲击及卸荷措施[4];齿轮泵噪声的控制技术[5];降低齿轮泵的流量脉动的方法;轮齿表面涂覆技术[6]及其特点;轮齿弯曲应力及接触疲劳强度的计算;齿轮泵的变量方法研究;齿轮泵的寿命及其影响因素;齿轮泵高压化的途径[7]。
从目前的研究状况看,关于内啮合齿轮泵大流量方向的的研究比较少,这也是此次研究的原因所在。
希望通过此次的研究,进一步扩大内啮合齿轮泵的应用范围。
2课题研究内啮合齿轮泵有两种,渐开线内啮合齿轮泵和内外转子式摆线泵。
下面以渐开线内啮合齿轮泵为例说明内啮合齿轮泵的工作原理。
内啮合齿轮泵工作原理如图1所示。
在一对相互啮合具有共扼齿形的小齿轮3和内齿圈2之间有月牙隔板1将吸油腔和压油腔隔开。
当小齿轮按箭头所示方向旋转时,内齿圈也以相同方向旋转,左半部轮齿脱开啮合的地方齿间容积逐渐扩大,形成真空,液体在大气压力作用下进人吸油腔并填满各齿间。
而右半部轮齿进人啮合处齿间容积逐渐缩小,油液被挤压出去,轮齿不停地转动,齿轮泵就不停地吸油和压油。
考虑到渐开线齿轮比摆线齿轮的加工工艺简单,制造成本低,本次研究中选用渐开线内啮合齿轮泵。
图1 内啮合齿轮泵工作原理图1-月牙板2-齿圈3-小齿轮2.1研究内容关于渐开线内啮合齿轮泵已有不少作者进行研究,但多数是研究泵的性能参数优化,比如流量特性的研究、减小噪声、强度分析。
而此次的研究有所不同,主要突出在两点:大流量和泵,不仅要研究增大泵流量的方法,还有完成整个泵的设计。
整个研究过程中,既要突出“大流量”,又要考虑到“泵”这个整体。
基于以上分析,整个研究工作主要解决一下问题:1.如何增大内啮合齿轮泵的流量,这是此次研究与以往研究的不同之处,也是研究的重点;2.如何提高泵的承载能力。
径向压力的不平衡是所有泵面临的共性问题,且工作压力越大,这种不平衡越明显。
提高泵的承载能力,主要是解决“径向压力不平稳”问题;3.如何提高泵的容积效率,主要解决如何实现“侧向、径向间隙的自动补偿”;4.兼顾泵的其他方面的性能,比如足够的强度、合适的尺寸、工作噪声流量和压力的脉动性等;5.提高设计效率。
2.2研究路线和技术方案此次研究中主要解决的问题已在上文中提出,下文将逐条给出对应的解决思路或具体措施。
1. 增大内啮合齿轮泵的流量泵的理论流量t q :q t V ω= (1)式中,ω为泵的角速度,V 为泵的排量[8]。
从式(1)知,要从根本上增大泵的流量,需要增加泵的排量。
泵的排量是指,泵每转一弧度,由其几何尺寸计算而得到的排出液体的体积。
因而,要改变泵的排量就要改变泵的结构尺寸。
关于内啮合齿轮泵的排量公式已有作者推到过,且从不同角度推到可以得出不同的公式,此处我们采用如下公式:2'212[()]a a V B R R a π=-- (2)式中,B 为齿轮宽度,'a 变位后中心距,12a a R R 、分别为小齿轮和齿圈的齿顶圆半径[9]。
由式(2)知,要增加泵的排量须改变小齿轮和齿圈的相关参数,比如增加齿宽,增加小齿轮的齿顶圆半径,减小齿圈的齿顶圆半径。
在对式(2)和齿轮相关参数进一步研究之后,还可以得出如下结论:排量随着模数的增大而增大,并且与模数的平方成正比;随着压力角的增大而减小,压力角从o 20增大到o 30时,排量减小0.38%;随着小齿轮齿数的增大而增大,当小齿轮的齿轮数由12增加到14时,内啮合齿轮泵的排量增加17.78%;随着齿圈齿数的增大而减小,当齿圈齿数由19增加到21时,齿轮泵的排量减小0.62%;随着齿顶高系数的增大而增大,当齿顶高系数由0.80增加到1.00时,内啮合齿轮泵的排量增加2.58%;与顶隙系数的取值无关;随着变位系数或变位系数差的增大而增大[10]。
依据以上结论,改变齿轮的相关参数,从而增加泵的流量。
但在增加泵流量时,不能忽略流量的脉动性。
因为改变齿轮的参数会影响到流量的脉动,这点在设计时要注意。
2. 增加泵的承载能力内啮合齿轮泵在工作时,齿圈由泵体内表面支撑,齿圈受到齿轮副的啮合力和高压腔对齿圈的压力,二者的合力使齿圈和泵体内表面之间构成滑动轴承副[11]。
内啮合齿轮泵泵体内表面材料一般为铸铁或铝合金,承载能力相对较低。
随着泵工作压力的提高,合力增大,使滑动轴承副负荷加大,相对滑动表面逐渐由油膜润滑过渡为边界摩擦,最终造成泵体表面的咬合破坏。
因此,要提高泵的承载能力必须对合力进行补偿。
初步设想通过如下方案解决这一问题:在齿圈外加一个半圆形支撑块,支撑块选择硬度比齿圈小的材料制造。
这样一来,齿圈与支撑块摩擦时,可以减少齿圈的磨损,通过更换支撑块来减小更换齿圈带来的高成本。
同时,为尽可能减少二者的摩擦,在支撑块内设置一个空腔,将高压油引进,从而形成静压油腔。
该静压力可以抵消一部分力,从而提高泵的承载能力。
3.提高泵的容积效率泵经过容积损失后的实际输出功率和理论输出功率之比,称为容积效率。
容积损失主要是由泄露造成的。
因此,为提高内啮合齿轮泵的容积效率,应使泵具有较强的抵抗泄露的能力。
可以通过内啮合齿轮泵的侧向、径向间隙自动补偿实现泵的高容积效率。
在齿轮两侧布置两个带有孔的浮动侧板,将泵出口处的高压油通过油孔引入浮动侧板上的压力腔,在静压力作用下,两个浮动侧板紧贴在齿轮、齿圈和月牙板的两侧面,使齿轮副的侧向间隙大大减小,从而抑制出口高压油通过侧向间隙向泵的进口泄露,由此实现侧向间隙的自动补偿。
径向间隙的自动补偿,是通过支撑块的结构实现的。
支撑块的CAD图(2)所示。
其径向间隙补偿原理:内齿轮的外圆支承在径向支承块的内表面上。
由于内齿轮的高速旋转,使两者配合表面磨损,间隙将逐渐变大。
但因径向半圆支承块的下面也有两个背压室,各背压室均与压油腔相通,在背压作用下,径向半圆支承块推动内齿轮,内齿轮又推动填隙片(月牙板)与小齿轮齿项相接触,形成高压区的径向密封[12]。
图2 支撑块CAD图4.兼顾泵的其他性能设计过程中,要不时从泵这个整体去看待设计,不能顾此失彼。
泵的性能参数是相互关联的,一方面的变动会对另一方面产生影响。
例如泵的排量随着压力角的增大而减小,但从增大泵流量的角度考虑,应该选用较小的压力角。
但是,流量脉动却随压力角的减小而增大,大的流量脉动会损坏液压系统。
因此,选择压力角时,要考虑两方面的影响。
设计时,要从局部和整体两方面着手。
5.提高设计效率随着计算机技术和软件工程的发展,设计效率大为提高。
设计时,尽可能采用现代设计方法,加快设计过程。
用AutoCAD绘制工程图,Solidworks建三维模型,Ansys进行机械强度的校核和流体分析。
3工作进度安排第一阶段:第1周~第2周,完成查阅资料;第二阶段:第2周~第5周,完成外文文献翻译、文献综述及开题报告;第三阶段:第4周~第6周,完成理论分析研究;第四阶段:第5周~第9周,完成设计计算;第五阶段:第7周~第15周,完成工程图设计;第六阶段:第15周~第17周,完成撰写毕业论文。
4参考文献[1]张国贤.文章.流体传动与控制.高压内啮合齿轮泵,2011(6):57-58.[2]李志华,顾广华.齿轮泵齿轮基本参数的优化设计.江西农业大学学报,1997,19(3):132—136[3]栾振辉.齿轮泵研究的现状与发展.起重运输机械,2005(6):l1-13[4]杜昌义.齿轮泵困油现象及卸荷措施的分析,四川农机,2002,6:24[5]李岚,马云.齿轮泵唆声的机理分析与控制.组合机床与自动化加:[技术,2002,(11):65-66[6]秦山,崔建昆,杨林.齿轮泵的快速修复方法研究.机床与液压,2002(3):162-163[7]Valenti Michael.Improving Gear Pump Load Capacity.MechanicalEngineering,1994.116(3):42[8]杨曙东,何存兴.液压传动与气压传动.第三版.武汉:华中科技大学出版设,2008:52-53.[9]李宏伟,张方晓.内啮合齿轮泵的排量分析.液压与气动,2007(2):67-68.[10]张方晓.内啮合齿轮泵流量特性的研究:硕士学位论文.保存地点:济南大学,2006.[11]毕晴春,凌俊杰,张策等.IGP型高压低噪声内啮合齿轮泵结构特点分析.机床与液压,2010,38(2):50-52.[12]叶清.内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究:硕士学位论文.保存地点:兰州理工大学,2010.。