齿轮泵补偿面设计的参数化研究
农业机械学报
第 36 卷 第 8 期
齿轮泵补偿面设计的参数化研究3
李玉龙 许泽银 徐 强
【摘要】 由推导出的齿端和槽端面积及其圆心矩公式, 首先得出轴套 (侧板) 内外两侧所受的力和力矩关于齿
轮基本参数的函数表达式。 进而利用 U G 软件的函数表达式和特征建模及优化模块, 实现齿轮泵补偿面基本参数
(其面积记为 S L ) 填充有吸油腔导入的低油压 PL , SL 上产生的力记为 FL , 对 y 轴产生的转矩设为 M L y; 密封圈的弹性强度记为 P T , 产生的力记为 F T , y 对轴产生的转矩设为M Ty (因为图 2 关于 A - A 对称, 各力关于A - A 轴的转矩自然平衡)。
计算出图 3 所示的轴套 (侧板) 内侧受力和对 y 轴偏 心力矩的周期变化情况。 图中所给数据仅为主动轮
部分, 对于整个轴套 (侧板) 内侧而言, 须以两倍值计
入。
图 3 给定齿轮参数的内侧力和 y 轴偏心力矩数值图 F ig. 3 Sketch u sed fo r describ ing inner fo rce and m om en t of side2p la te w ith given gea r p a ram eters
是设计之“果”。 目前, CAD CAM CA E 技术已经达到了相当
高的水平, U G 就是这样一个很好的 CAD CAM CA E 功能集成软件。基于U G 平台的外啮合齿轮泵 补偿面设计, 就是要针对产品的不同性能指标, 由齿 轮基本参数 (模数 m 、齿数 N Z、齿顶高系数 h、变位 系数 x、分度圆压力角 Α) 的优化结果, 驱动补偿面形 状的自动生成或修改。这种“自动”, 首先要求内侧力 (力矩) 与齿轮基本参数存在一定的函数关系。为此, 槽端面积 S CC 及圆心矩M CC 的计算成为关键。
改写为如下优化函数形式 (r 在目标函数中调节力 与力矩处于同一数量级)
m in
f (R 1, R 2, e) = r K F in+ F G + FL + F T +
M iny + M Gy + M L y + M T y
(9)
s. t. 0≤R 1≤R 2; 0≤R 2≤R a; 0≤e≤R 1;
的优化设计和轴套 (侧板) 三维参数模型自动生成的无缝连接, 所得结果与引进泵的基本参数比较吻合。
关键词: 齿轮泵 补偿面 平衡 优化
中图分类号: TH 325
文献标识码: A
Param eter D es ign of Ba lance Area for Ex terna l Gear Pum p
第 8 期
李玉龙 等: 齿轮泵补偿面设计的参数化研究
71
如图 1 齿端的面积包括两部分, 一部分是由顶 圆、基圆及两侧的渐开线所围成的面积 S , 531246 另一 部分则是由基圆、根圆及两侧假设的直线轮廓所围 成的面积 S 。 7568 利用文献[ 2 ]的一些积分公式和文 献[ 3 ]的一些齿轮计算公式, S 和 531246 S 7568 基于齿轮 基本参数的公式推导如下
由轴套 (侧板) 两侧轴向受力平衡得
K F in+ F G + FL + F T = 0 (8)
M + iny M Gy + M L y + M T y = 0 式中 K ——压紧系数, 一般取 110～ 113
为便于采用U G 软件所提供的优化模块计算密 封圈内径 R 1、外径 R 2 和密封圈偏向距离 e, 将式 (8)
1 齿端面积及其圆心矩计算
要推导出槽端面积 S CC 及圆心矩M CC , 首先要推 导出齿端的面积 S L C 及其圆心矩M L C。
收稿日期: 2004 04 22 3 安徽省教育厅自然科学研究项目 (项目编号: 2004KJ 317) 李玉龙 合肥学院机械工程系 副教授, 230022 合肥市 许泽银 合肥学院机械工程系 副教授 徐 强 合肥学院机械工程系 副教授
4 补偿面形状的参数优化设计
补偿面的形状常见有“8 字形”、“偏心 8 字形”、 “分区补偿的 8 字形”、“不规则形”以 及“利 用 活 塞”[1], 这里以图 2 所示的“偏心 8 字形”密封圈为 例, 说明其几何参数的求解。“8 字形”补偿面设计参 数共有 3 个, 它们是密封圈内径 R 1、外径 R 2 和密封 圈偏向距离 e, 密封圈外侧区域 (其面积记为 S G) 填 充有排油腔导入的高油压 P G, S G 上产生的力记为 FG, 对 y 轴产生的转矩设为M Gy; 密封圈内侧区域
式 (5)、(6) 中 P ( i) 为各齿槽内的油压力。 对于 减小的径向力措施, P ( i) 主要有以下 3 种分布[1, 4 ]: ① 吸油腔扩大到接近排油腔, 只有 1 到 2 齿起密封 作用。 ② 排油腔扩大到接近吸油腔, 只有 1 到 2 齿 起密封作用。 ③ 在排油腔到吸油腔之间, 所有轮齿 都起密封作用。
1 2
s r
+
2invΑ
( ra2-
rb2) -
2 3rb
(
ra2
-
3
rb2) 2 +
ra2Αa -
rb2 tanΑa+
1 2
Β(
rb2 -
rf2 )
(1)
S 、S 531246 7568 这 两 块 面 积 对 圆 心 的 矩 设 为
M 、M 531246 。 7568 则齿端面积的圆心矩M L C 为
图 1 齿轮参数示意图
F ig. 1 Sketch u sed fo r describ ing ba sic gea r p a ram eters
∫ ∫ ra
rb
S L C = S + 531246 S = 7568
sid ri+
Βrid ri=
rb
rf
∫ ∫ ra rb
s
ri r
-
2ri ( invΑi-
L i Yu long Xu Zeyin Xu Q iang (H ef ei U n iv ersity )
A b stra c t
B a sed on bo th the a rea fo rm u la of gea r too th and g roove and their resp ect ive cen ter m u lt ip lying fo rm u la, the fo rce and m om en t exp ression s of bo th sides of side2p anels cou ld be b rough t ou t a t first. T hen, dep ended on the exp ressing fea tu re op t im izing m odu le under U G softw a re, the com p en sa t ing a rea p a ram eters on the ou t p lace of side2p la te fo r ba lancing act ion cou ld be rea lized, and a t the sam e t im e the clo se connect ing p a ram eter op t im izing w ith 3D m odeling cou ld be ca rried ou t a s w ell, fina lly the resu lt s from op t im izing p rog ram w ere co inciden t w ith the p a ram eters of the im po rted p um p s.
Key words Gea r p um p , B a lance a rea, B a lance, O p t im iza t ion
引言
中高压外啮合齿轮泵一般要使用轴向间隙的自 动补偿机制, 来抑制因齿轮端面与轴套 (侧板) 磨损 所造成的排油腔中的高压油向吸油腔中“倒流”。 其 补偿原理是在浮动轴套 (侧板) 外端面上划出多个独 立区域, 并分别注入吸油腔中的低压油和排油腔中 的高压油, 从而对其产生一定的外侧力和偏心矩, 以 平衡其内端由分布在不同齿槽间的压力油所产生的 内侧力和偏心力矩。 其中“力平衡”可以自动补偿因 磨损所带来的轴向间隙;“力矩平衡”能避免轴套 (侧 板) 发生歪斜[1]。 补偿面设计, 就是要在轴套 (侧板) 外侧上, 设计出划分独立区域的密封圈参数。这里的 内侧力和偏心力矩是设计之“因”, 而补偿面参数则
ra rf
Ηr2i d ri-
M LC=
2Π 3N Z
( ra3-
rf3 ) - M L C
(4)
3 内侧力和 y 轴偏心力矩计算
由槽端面积 S CC 和圆心矩M CC , 可根据下列公式 计算出轴套 (侧板) 内侧的受力情况
NZ
∑ F in = S CC
P (i)
(5)
i= 1
∑N Z
M iny= M CC P ( i) sin
虽然每一齿槽中油压力 P ( i) 在一个周期360 N Z
NZ
∑ 内略有变化, 但所有齿槽中的压力和 P ( i) 在这 i= 1
个周期内可认为近似不变。 因此轴套 (侧板) 内侧所 受到的压力 F in也可看成近似不变, 但齿轮在周期运 动时, 这个内侧压力对 y 轴产生的力矩M iny 却是以 周期 360 N Z 而变化的。
2 槽端面积及其圆心矩计算
式 (1)、(2) 给出了齿端面积 S L C 和圆心矩M L C 的
关于齿轮基本参数的函数表达式, 设 Η为两轮齿中
毕业设计齿轮泵泵体前、后端面铣削专机总体设计[管理资料]
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毕业设计中文题目齿轮泵泵体前、后端面铣削专机总体设计英文题目The End-Milling PlaneDesign Of Gear PumpBody Before And After系别：机械工程系专业: 机械设计制造及其自动化年级班级：2005级2班姓名：黄镇忠学号：2005405077指导教师：严宁榕职称：副教授2009年5 月8日毕业设计(论文)诚信声明书本人郑重声明：在毕业设计（论文）工作中严格遵守学校有关规定，恪守学术规范；我所提交的毕业设计（论文）是本人在严宁榕指导教师的指导下独立研究、撰写的成果，设计（论文）中所引用他人的文字、研究成果，均已在设计（论文）中加以说明；在本人的毕业设计（论文）中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，未篡改实验数据。
本设计（论文）和资料若有不实之处，本人愿承担一切相关责任。
学生签名：2009年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2) (2) (2) (2)组合机床的发展趋势 (3)设计内容和重点与难点 (4) (4) (4)2 零件分析 (5) (5)零件的分析 (5) (6) (8)刀具的选择 (9)3 齿轮泵泵体前、后端面铣削组合机床总体设计 (9)组合机床的特点和研究状况 (10) (10)组合机床的研究现状 (10)、后端面铣削加工工序图 (11)加工示意图 (12)加工示意图的作用 (12)加工示意图的内容 (12)组合机床通用部件的选择 (13)铣削头的选择 (13)滑台侧底座的选择 (16) (16) (17)机床联系尺寸图的绘制 (17)机床联系尺寸图的作用和内容 (17)生产率计算卡的编制 (18)4 夹具设计 (20)夹具的特点作用和定位方案 (20)夹具的特点作用 (20)定位方案 (21)夹紧方案 (23) (23)夹紧力计算 (23)汽缸的选用 (23)铣床夹具设计与装配图绘制 (24)铣床夹具设计要点 (24)铣床夹具装配图绘制 (25)5 结论 (27)参考文献 (28)致谢 (28)齿轮泵泵体前、后端面铣削专机总体设计学 生：黄镇忠指导老师：严宁榕（厦门理工学院机械工程系，厦门 361024）【摘 要】：本次毕业设计是齿轮泵泵体前、后端面铣削专机总体设计。
内啮合齿轮泵几何参数的研究
济南大学硕士学位论文内啮合齿轮泵几何参数的研究姓名：王爱平申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：李宏伟20050525摘要本篇论文主要是从内啮合齿轮泵的几何参数上对其进行了较为弹细的分析和计算。
从内啮合齿轮泵的设计要点出发，对内啮合齿轮泵的一对泵齿轮的几何参数设计提出了新的要求。
特别是在对大压力角、少齿数的变位内啮合齿轮的研究方面有了新的突破。
本论文主要做了以下几方面的内容：（１）针对内啮合齿轮传动的特点，本论文论述了内啮合齿轮泵的泵齿轮采用正变位齿轮的必要性。
（２）内啮合传动中存在很多干涉，尤其是少齿差内啮合传动更为如此。
因此，几乎在所有情况下，内啮合齿轮都是变位齿轮。
本文通过大量的数据来论证了在不发生干涉的条件下变位系数的允许取值范围。
（３）对泵齿轮设计参数选取时，本论文主要讨论了泵齿轮参数对内啮合齿轮泵排量、齿轮泵轴承负载、流量脉动、齿轮泵噪声、振动的影响，从而可以看出进行泵齿轮几何参数研究的必要性。
（４）泵齿轮参数设计主要是确定齿轮的模数聊、齿数Ｚ、压力角盯、变位系数薯和叠、齿项高吃、齿根高＾，、齿宽曰。
本论文主要通过对内啮合齿轮泵的齿形进行分析，与计算机精确绘图分析相结合，论述了决定齿轮齿形的主要参数的确定方法，提出了新的齿根高系数，使齿形设计更趋合理。
（５）参考何存兴老烯的机械设计（液压元件）教材课本进行了内啮合齿轮泵的瞬时流量和排量的计算公式的推导，并用数据论述了齿轮泵齿数、模数、变位系数、齿顶高系数对内啮合齿轮泵排量的影响。
（６）影响噪声的因素很多，如齿轮类型（一般说来，在相同条件下，斜齿轮的噪声比直齿轮低３～ｔＯｄＢ）、压力角、重合度、模数、材料、热处理方法、轮齿加Ｉ：１＿＝艺、齿廓修形等。
然后具体分析了通过改善齿轮的结构来减小噪声的措施。
最后对全文所做的研究成果进行了简要总结，并对今后的工作进行了展望。
关键词：内啮合齿轮泵流量脉动齿根高系数变位系数空塑盒当兰茎：！堡茎鎏墼！，！ｉＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｍａｉｎｌｙａｎａｌｙｓｅｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ．Ｆｒｏｍｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｍａｉｎｐｏｉｎｔｏｆｔｈｅｇｅｏｍｅｔｒｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ，ａｎｅｗｄｅｓｉｒｅｉｓｃａｌｌｅｄｆｏｒ．ＥｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｅｍａｌｇｅａｒｓｗｉｔｈｂｉｇｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｇｌｅａｎｄｆｅｗｔｅｅｔｈｃｏｕｎｔｈａｓａＴＪｅｗｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ．Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｈａｓｍａｉｎｌｙｄｏｎｅｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ：１）Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｉｎｔｅｍａｌｇｅａｒ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｔｈｅａｄｏｐｔｉｎｇｏｆｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｇｅａｒｓｉｎｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ．２）Ｉｎｉｎｔｅｍａｔｍｅｓｈｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｋｉｎｄｓｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｉｔｉｓｅｖｅｎｍｏｒｅｌｉｋｅｔｈｉｓｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｉｎｔｅｍａｉｍｅｓｈｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｌｌｌａｃｋｏｆｔｅｅｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．ＳｏａｌｍｏｓｔｉｎａｌｌＣａｓｅｓ，ｉｎｔｅｍａｌｍｅｓｈｉｎｇｇｅａｒｓａｒｅａｌｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｇｅａｒｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｄａｔａ，ｔｈｅｐｅｒｍｉｔｔｅｄｃｈｏｓｅｎｗｉｔｈｏｕｔｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇｒａｎｇｅｏｆｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉＳｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．３）Ｗｈｉｌｅｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｐｕｍｐｇｅａｒｓ，ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｈｏｗｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｕｍｐｇｅａｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｂｅａｒｉｎｇｌｏａｄ、ｆｌｏｗｐｕｌｓｅ、ｎｏｉｓｅａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ，ｔｈｕｓｗｅｃａｎｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｇｅａｒｇｅｏｍｅｔｒｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌＰｕｍｐｇｅａｒｓ．４）Ｔｈｅｇｅａｒｓｈａｐｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｉｓｍａｉｎｌｙｔｏｄｅｃｉｄｅｍｏｄｕｌｅ，ｎｕｍｂｅｒｏｆｔｅｅｔｈ，ｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｇｌｅ，ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｘｌａｎｄｘ２，ａｄｄｅｎｄｕｍ吃，ｄｅｄｅｎｄｕｍｈｓ，ｔｉｐｃｉｒｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｔｏｏｔｈｗｉｄｔｈＢ．Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｍａｉｎｌｙｄｅａｌｓｗｉｔｈｔｈｅｄ，，ｒｏｏｔｃｉｒｃｌｅｄｉａｍｅｔｅｒｄｆｔｏｏｔｈｓｈａｐｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｏｆｉｎｔｅｍａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ．Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄｄｅｓｉｇｎ，Ｉａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｓｔｈａｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｇｅａｒｔｏｏｔｈｓｈａｐｅ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｎａｌｙｓｅｓ，ｎｅｗｔｏｏｔｈｄｅｄｅｎｄｕｍｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｉｓｍａｋｅｓｔｈｅｔｏｏｔｈｓｈａｐｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇｅｖｅｎｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．５）ＣｏｎｓｕｌｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｅｓｉｇｎｔｅｘｔｂｏｏｋｗｒｉｔｔｅｎｂｙＨｅＣｕｎＸｉｎｇ．ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｄｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆＩＴ济南人学硕＝Ｌ学位论义ｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ，ａｎｄｈａｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄｔｈｅｆａｃｔｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｔｈａｔｔｈｅｇｅａｒｔｏｏｔｈ、ｍｏｄｕｌｕｓ、ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｄｅｄｅｎｄｕｍｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｌｌｈａｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅＯｉｌｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓ．６）Ｔｈｅｒｅａｒｅａｌｏｔｏｆｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｎｏｉｓｅ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｇｅａｒｔｙｐｅ（ｇｅｎｅｒａｌｌｙｓｐｅａｋｉｎｇ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｎｏｉｓｅｏｆｏｂｌｉｑｕｅｇｅａｒｉｓ３－１０ｄＢｌｏｗｅｒｔｈａｎｎｏｉｓｅｏｆｓｔｒａｉｇｈｔｇｅａｒ），ｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｇｌｅ，ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｃｏｎｔａｃｔｒａｔｉｏ，ｍｏｄｕｌｕｓ，ｍａｔｅｒｉａｌ，ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｅｅｔｈ－ｍａｃｈｉｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｏｏｔｈｏｕｔｌｉｎｅｔｒｉｍｍｉｎｇａｎｄＳＯｏｎ．Ｔｈｅｎｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｅｓｃｏｎｃｒｅｔｅｌｙｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｔｏｒｅｄｕｃｅｎｏｉｓｅｂｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＦｉｎａｌｌｙｂｒｉｅｆｓｕｍｎｌａｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉＳｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ，ａｎｄｆｕｔｕｒｅｗｏｒｋｉＳａｌｓｏｌｏｏｋｅｄｆｏｒｗａｒｄ．Ｗｏｒｄｓ：ＩｎｔｅｒｎａｌＧｅａｒＰｕｍｐＦｌｏｗＰｕｌｓｅＴｏｏｔｈＤｅｄｅｎｄｕｍＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＫｅｙＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＩＩＩ原创性声明本人郑蕈声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导卜，独：菠进行研究所取得的成果。
齿轮油泵参数化设计的研究与实现
- 72 -第14期2018年7月No.14July，2018为了使工作人员从大量重复的计算和建模工作中解脱出来，我们可以通过软件的二次开发建立一个专门用来设计齿轮泵的参数化系统。
在设计时工作人员只要输入全部参数，系统就可以根据输入值将设计模型绘制出来，若变动其中一个或多个数据，系统就会根据变化来变动其他与之关联的尺寸，重新建模，这样就给设计带来很大的方便，很好地实现了人机交互建模功能，这是参数化设计最大的特点。
1 二次开发的关键技术和方法sol idwork s 二次开发应用程序接口（Ap pl icat ion Program Interface ，API ）有着良好的开发性和兼容性，solidworks 本身的大部分功能都可以通过调用solidworks API 命令实现[1]。
当然，通过调用solidworks API 对象也可以建立用户需要的、专用的模块[1]。
参数化设计一般有两种方法，第一种是程序参数化建模法，完全通过编程实现三维模型的参数化设计[2]；第二种是参数化系统建模法，即通过人机交互形式建模[2]，对于结构相同、而尺寸不同的零件比较适用于此方法。
最后利用API 的相关功能对添加的零件进行自动定位、配合、面遍历等使装配准确，实现自动组装。
2 齿轮油泵二次开发流程就齿轮油泵参数化设计为研究对象，主要研究solidworks 产品模型参数化建模、solidworks 开发技术、数据库接口，以及二次开发的步骤，完成对齿轮泵的模块化产品设计。
分析产品的结构，对每一个零件建立数据库，实现VB 程序对Access 数据库的调用。
另外通过加载动态链接库（Dynamic Link Library ，DLL ）文件形成新的用户菜单，获得与solidworks 风格一致的用户操作界面，并建立了主菜单、一级子菜单、二级子菜单及程序的调用。
二次开发流程如图1所示。
3 齿轮油泵二次开发技术研究3.1 用户操作界面的菜单制作为了获得和solidworks 风格一致的用户操作界面，一般在进行solidworks 二次开发时，会制作相应的用户菜单，使用户可以从菜单调用开发的自定义系统。
齿轮油泵设计及工艺分析
齿轮油泵设计及工艺分析毕业设计(论文)题目齿轮油泵设计及工艺分析专业精密机械班级学号 2姓名指导教师年月日I学生姓名专业班级联系方式指导老师指导老师职称联系方式课题名称齿轮油泵设计和工艺分析一、设计的技术要求(或论文的主要内容):(1)完成齿轮油泵相关技术资料的查阅，收集与课题相关的信息;(2)分析齿轮油泵的工作原理与结构;(3)完成齿轮油泵的装配图和重要零件的零件图;(4)设计齿轮油泵的三维立体图形。
(5)按学校要求独立撰写毕业设计论文。
二、实施操作的技能要求:1、技能要求:(1)学会查阅技术文献和资料; 课 (2)掌握齿轮油泵的工作原理与结构; 题 (3)熟练运用AUTOCAD进行绘图;任 (4)熟练运用UG软件进行三维实体建模;务 (5)掌握撰写论文的方法和能力。
要 2、内容要求求 (1)完成设计图纸一套(包括装配图一套;零件图2-3张);(2)三维效果图一份;(3)开题报告及论文各一份三、时间安排与要求:2014年9月23日---10月6日准备阶段2014年10月7日---11月10日开题阶段2014年11月11日---12月8日课题阶段设计2014年12月9日---12月29日论文撰写阶段2014年12月30日---1月5日答辩阶段专业组审批意见专业负责人(签字)年月日二级学院审批意见分管院长(签字)年月日指导教师(签字)年月日,此表一式3份～1份上交机电工程学院教学科～1份下达至学生～1份存指导老师处。
,II齿轮油泵设计[摘要] 齿轮泵是液压系统中最重要的动力源,在液压传动系统中应用广泛, 因此, 吸引了大量学者对其进行研究,其主要部件是内部相互啮合的一对齿轮。
齿轮油泵主要用于各种机械设备中的润滑系统中输送润滑油，适用于输送粘度为5×10-6,1.5×10-3m2/s (5-1500cSt)，温度在300?以下的具有润滑性的油料。
不锈钢齿轮泵，可输送无润滑性的油料、饮料、低腐蚀性的液体。
齿轮泵参数化设计方法与制造技术研究的开题报告
齿轮泵参数化设计方法与制造技术研究的开题报告一、选题背景：随着工业自动化程度的日益提高，液压、气动、机械等领域对于齿轮泵的应用越来越广泛。
齿轮泵作为一种基础和多用途液压泵，广泛应用于各种机械液压系统中，其性能的优劣直接影响到机械系统的工作效率和可靠性。
目前，国内外对于齿轮泵的研究主要集中在其结构、性能和制造质量等方面，如何提高齿轮泵的性能，研究其制造技术以及参数化设计方法等问题已成为当前齿轮泵研究的热点。
二、研究内容：本文将重点研究齿轮泵参数化设计方法与制造技术，探讨齿轮泵性能的提高和制造质量的保障，具体研究内容包括以下几个方面：1、分析齿轮泵的工作原理和结构特点，深入研究齿轮泵的性能参数对于泵的工作效率和液压系统的稳定性的影响因素。
2、提出齿轮泵的参数化设计方法，探讨通过参数化设计实现齿轮泵的优化设计，提高其性能指标。
3、结合数值模拟软件，建立齿轮泵数值模型，对其流场和应力分布等进行数值模拟，通过模拟结果提高齿轮泵设计的准确性。
4、针对传统齿轮泵的制造工艺存在的问题，探究新型齿轮泵的制造技术，并进行制造工艺的研究和分析，提高齿轮泵的制造质量。
5、设计制造一种齿轮泵试验台，对齿轮泵进行实验研究，验证参数化设计方法和制造技术的有效性。
三、研究意义：本文将对齿轮泵的研究提供一种新的思路和方法，具有一定的理论指导和实践应用价值。
采用参数化设计方法和制造技术研究，可以有效提高齿轮泵的性能指标和制造质量，为其推广应用提供技术支持；同时设计制造的齿轮泵试验台，可以为齿轮泵研究提供实验验证条件，为其他相关领域的研究提供技术参考。
四、研究方法：1、文献资料法：通过查阅相关文献，了解齿轮泵的基本原理和研究现状，为后续研究提供理论基础和参考资料。
2、数值模拟法：通过建立齿轮泵的数值模型，对其内部流场和应力分布等进行数值模拟分析，探讨优化设计的方向和方法。
3、制造技术研究法：对于齿轮泵的制造技术进行研究，研究制造工艺和加工方式等，优化制造过程，提高制造质量。
工程用齿轮泵参数的设计计算
图1 啮合线
1—低压油 2—入口 3—出口 4—高压油
而受到液压设计人员和使用者的青睐，使得齿轮泵在工 程机械控制回路中的应用得到很大发展。齿轮泵工作时 受到的不平稳冲击较大，因此齿轮泵参数的设计决定着 齿轮泵的寿命。在齿轮泵设计过程中，需要根据齿轮泵 的排量来确定齿轮相关参数的计算。计算所采用的齿轮 是一对齿轮数相等的齿轮泵，这种齿轮泵在确定一个齿 轮的相关参数后另一个齿轮的相关参数也就随之确定， 有利于进行分析和计算。
齿轮齿数较少时易发生根切现象，不发生根切的 最少齿数与压力角的关系见表1。
表1 压力角与不产生根切的最少齿数的关系
压力角/（°） 14.5 15 20 22.5 23 25 27 30
产生根切入最少齿数 32 30 17 14 13 11 10 8
从表1中可以看出当齿数为8时齿轮不采用变位也 不会发生根切现象，如果采用标准压力角（即20°）的 齿轮就必须进行变位才能防止根切的发生。
量根切时采用h a*=1（h a*为齿顶高系数）时，通过计算 得到变位系数x 1=x 2=0.529，最终确定了齿轮的啮合角 α'=28.7°。通过计算得到齿轮的外径d a1=36.561mm， 齿轮的底径为d f1=21.65m m。和实际尺寸相比，h a*=1 时，采用削顶和挖根的方法可以得到齿轮实际尺寸。不
【关键词】齿轮泵 排量 压力角
一、前言
齿轮泵是依靠缸体与啮合齿轮间所形成的封闭体 积变化来输送液体并使液体压力增高的回转泵。由两个 齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动 时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将 液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液 体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合 线来隔开的（见图1），齿轮泵的排出口的压力取决于 泵出口处阻力的大小。
齿轮泵齿轮基本参数的优化设计
第19卷第3期江西农业大学学报Vol.19,No.3 1997年9月Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Sept.,1997齿轮泵齿轮基本参数的优化设计李志华1 刘小思1 顾广华2(1 江西农业大学工程技术学院,南昌330045;2 合肥工业大学,合肥230009)摘要:在分析齿轮泵各性能指标的基础上,构建了一个多目标离散变量优化设计数学模型,并综合应用约束变尺度法CVMOL和离散变量复合形法MDCP两种优化方法,解决了求解离散变量最优化问题。
通过对引进新产品QC16/17型齿轮动力油泵进行优化后发现:优化结果与泵的实际参数很吻合。
关键词:齿轮泵;多目标优化设计;齿轮的基本参数中图分类号:TH3250 引 言随着液压技术的发展,齿轮泵已获得日益广泛的应用,对齿轮泵性能的要求也越来越高。
外啮合齿轮泵中的一对齿轮是油泵的心脏,是最关键的元件,其参数选择合理与否,将直接影响着泵的性能、噪声和寿命。
在实际应用中,有些场合对齿轮泵流量的均匀性要求较高,如用于机床的中、低压齿轮泵;有些场合则要求泵的尺寸小;或作用在齿轮的径向力小,从而延长轴承的寿命,如用于工程机械及矿山机械的中高压和高压齿轮泵。
因此,考虑到齿轮泵工作条件,应用场合的不同,或者设计者按具体条件考虑主要问题侧重面的不同,本文构建了一个多目标的优化设计数学模型。
它包括:1.流量脉动率最小;2.单位排量体积最小;3.径向力最小这三个主要分目标函数。
在进行优化设计时,根据不同的使用要求,分别对上述三个分目标函数取不同的权系数,来构造一个统一的目标函数,然后利用单目标函数的最优化方法进行优化。
1 数学模型的建立1.1 分析反映齿轮泵性能的指标主要有两项:一是泵的总效率;二是泵的脉动和噪声。
具体说来,减小齿轮径向力,减小单位排量泵的体积可以提高泵的效率;降低泵的流量脉动率可以降低泵的脉动和噪声。
而流量脉动率δQ,齿轮径向力F,单位排量泵的体积V q等指标与齿轮的基本参数(模数m,齿数z,齿顶高系数f和变位系数ξ)有着密切的联系。
齿轮泵的参数化设计与装配及仿真分析
以将 零件 逐个 装配 ， 最后 组装 成 一个 组件 ， 也 可 以先 将 各零 件组 装成 子组 件 ， 再 将 各 子 组件 装 配成 完 整 的 装 配体 。对 于齿 轮泵 的装 配 ， 可 以先将 主 动齿 轮 和 传 动 轴 组装成 一个 子组 件 ， 见图 ｌ ， 最 后将 各 子 组件 装 配 成 完 整 的齿 轮泵 。齿 轮泵 最后 的爆 炸 图见 图 ２ 。
第ｌ 期（ 总第 １ ８ ２期 ）
２ ０ １ ４年 Ｏ ２月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩ ＣＡＬ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ ． １
Ｆｅ ｂ．
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ ｌ ３ （ ２ Ｏ ｌ ４ ） Ｏ ｌ 一 ０ ０ ２ ４ — ０ ２
圈 １ 子 组 件
３ 齿 轮泵 的运动 仿真 ．
３ ． １ 运 动 仿 真 的 实现 方 法
分度 圆直 径 ： 一
基 圆直径 ： ｄ ６ ：Ｚ ／ Ｔ ／ Ｃ Ｏ Ｓ ｆ．
Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ软 件 的 Ｐ ｒ ｏ ／ ＇ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ 模 块 是 专 门 针 对
齿 轮 泵 的参 数 化设 计 与装 配及 仿 真 分 析
吉 宁 Байду номын сангаас柳 艳 ，殷秋 菊 ，周超 梅
（ 沈 阳汽 车Ｘ － 业学 院 ，辽 宁 沈 阳 １ １ ０ ０ １ ５ ）
摘 要 ：应 用 三维 造 型 软 件 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ对 齿 轮 泵 进 行 参 数 化设 计 、 虚 拟 装 配及 仿 真 分 析 。 利 用 此 方 法 可 及 时发 现 齿 轮泵 设 计 中 的缺 陷 ， 降低 产 品 开发 成 本 ． 缩短 设 计 周 期 ，极 大 地 提 高 了设 计 人 员 的工 作 效 率 。
高速齿轮泵无气穴现象的综合补偿方法
2023年第47卷第11期Journal of Mechanical Transmission高速齿轮泵无气穴现象的综合补偿方法李玉龙1侯鑫宇2章丽华2（1 宿迁学院机电工程学院，江苏宿迁223800）（2 四川五环石化装备有限公司，四川成都641300）摘要为了提高外啮合齿轮泵高转速时的气穴性能，提出了一种小侧隙、新环形卸荷槽和大入油压力的综合补偿方法。
通过大、小侧隙下膨胀困油的变化区间、困油容积变化率和困油补偿流量及其卸荷面积与困油压力模型的建立，实例比较了常规矩形卸荷槽和新环形卸荷槽下的最小困油压力。
结果表明，大侧隙的最大困油膨胀率和膨胀区间的长度均仅为小侧隙下的18.3%；由于卸荷槽间距的设置不同，大侧隙困油的最大卸荷面积仅为小侧隙下的7.9%；因此，大侧隙较小侧隙的气穴现象更严重，困油压力波动幅度为小侧隙下的1.93倍。
得出了小侧隙、新环形卸荷槽和大入油压力的综合补偿方法，能有效缓解高速齿轮泵的气穴现象。
关键词高速齿轮泵无气穴现象困油压力膨胀过程小侧隙卸荷槽入油压力A Comprehensive Compensation Method for High-speed Gear PumpsWithout the Cavitation PhenomenonLi Yulong1Hou Xinyu2Zhang Lihua2(1 School of Mechanical and Electrical Engineering, Suqian University, Suqian 223800, China)（2 Sichuan Wuhuan Petrochemical Equipment Co., Ltd., Chengdu 641300, China)Abstract In order to improve the cavitation performance under high-speed for external gear pumps, a comprehensive compensation method with the small backlash, innovative annulus relief-groove and increasing inlet oil-pressure is proposed. Based on all derived models of the trapped-oil expansion-process interval, trapped-oil volume change rate, compensation flow rate for the expanded trapped-oil, relief areas and trapped-oil pressures differently under large backlash or small backlash, the minimum trapped-oil pressures under con⁃ventional rectangular relief-groove and innovative annular relief-groove are compared with an example. All re⁃sults show that the maximum trapped-oil expansion rate and the expansion interval under the large backlash are only 18.3% of those of the small backlash; the maximum relief-area of the trapped-oil in the large backlash is only 7.9% of that in the small backlash due to different relief-groove space; the cavitation phenomenon is more serious; the ripple range of the trapped-oil pressure in the large backlash is 1.93 times than that in the small backlash, etc. It is concluded that the cavitation phenomenon of the high speed gear pump can be effectively al⁃leviated by the comprehensive compensation method with the small backlash, innovative annular relief-groove and increasing inlet oil-pressure.Key words High-speed gear pump No cavitation phenomenon Trapped-oil pressure Expansion-process Small backlash Relief-groove Inlet oil-pressure0 引言困油现象是由外啮合齿轮泵/马达结构所决定的三大缺陷之一[1-2]，尤其是困油膨胀时所引发的气穴现象易造成液压冲击，产生振动、噪声和气蚀等危害，极大影响着泵的使用寿命[3-4]。
齿轮泵轴向间隙的补偿措施及其零件安装时的注意事项
齿轮泵轴向间隙的补偿措施及其零件安装时的注意事项
张宏文;毕新胜;马合沙提
【期刊名称】《农业机械》
【年(卷),期】2001()9
【摘要】液压系统的齿轮泵工作时,进口是低压腔从油箱中吸油,出口是高压腔给液压系统供给压力油,由于油泵两端压力不相等。
【总页数】2页(P64-65)
【关键词】齿轮泵;轴向间隙;补偿措施;零件安装;液压系统
【作者】张宏文;毕新胜;马合沙提
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TH325
【相关文献】
1.液压齿轮泵轴向间隙的密封 [J], 张剑慈
2.外波发生器谐波齿轮泵轴向间隙的设计 [J], 吴宏能;祝海林
3.齿轮泵轴向间隙补偿及其零件安装 [J], 薛志成
4.齿轮泵轴向间隙对流速及排量的影响 [J], 刘松松
5.齿轮泵轴向间隙最优设计 [J], 张伟杰;刘洵;张平格
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