直线共轭内啮合齿轮泵的齿形分析

摘要

齿轮泵是液压传动系统中常用的液压动力元件。由于内啮合齿轮泵具有结构紧凑，流量脉动小、噪声低、尺寸较小、重量较轻、易得到高压，制造维护方便，内啮合时齿轮同向旋转，相对滑动速度小、使用寿命长，所以工作时产生的压力脉动和噪声都比较小。近年来在机械工程、机械电子工程等行业得到了较快的发展。
　　直线共轭内啮合齿轮泵是一种经济实用的泵体，优点很多。内啮合齿轮泵拥有较高的工作转速和较高的容积效率。正因为内啮合齿轮泵的诸多优点，才使得在它在航空航天工业，舰艇工业，机械加工工业，车辆装载运输业，农业等方面得到了广泛的应用。
　　本论文以直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象，分别对其啮合原理、流量脉动、困油现象、工作噪声等问题进行了理论分析和研究。这些理论分析和研究对提高直线共轭内啮合齿轮泵的效率，降低噪声有很实际的作用和意义。本论文主要从以下几个方面进行的研究分析:
　　对了解直线共轭内啮合齿轮泵的研究意义、现状和发展趋势。知道本课题的学术环境和发展方向。
　　在掌握直线共轭内啮合齿轮泵的工作原理后，推导齿轮泵齿廓方程和啮合线方程。掌握这种共轭齿形的特点，因为齿轮泵的轮齿齿形决定着齿轮泵的工作性能，对推动低噪声泵体的研究有实际的意义。
　　推导直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动、理论排量的数学计算公式。用“扫过面积法”推导直线共轭内啮合齿轮泵瞬时流量的理论公式，并分析其对工作效率、噪声、设计参数选择等因素的影响。流量均匀性是泵的重要品质之一，如果泵的瞬时流量脉动大，不仅会使液压系统的平稳性、均匀性变差，而且会引起压力脉动，进而使系统产生振动，并产生很大的噪声。
　　阐述了直线共轭内啮合齿轮泵噪声产生的原因，及在实际生产中找到齿轮传动时影响噪声大小的因素;发现困油现象是主要影响因素，并提出相应的措施及解决方法来降噪。最后提出了三项措施减少振动和噪声。这些措施可行性度高，能够很好的转化为企业生产设计的技术解决方案。
　　研究直线共轭内啮合齿轮泵上述各项参数特性，在每章节后都总结出参数对齿轮泵的影响因素，以期找出减少噪声，提高直线共轭内啮合齿轮泵工作效率的有效措施。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 齿轮泵的概述

1．2 课题意义

1．3 内啮合齿轮泵的研究现状

1．3．1 国外的研究现状与应用

1．3．2 国内研究现状及应用

1．4 内啮合齿轮泵的发展趋势

1．5 内啮合齿轮泵的主要性能参数

1．6 本课题研究的主要内容及意义

第2章 直线共轭内啮合齿轮泵的齿形分析

2．1 齿轮泵的工作原理

2．1．1 齿轮泵齿廓啮合线方程

2．1．2 齿廓啮合线方程

2．2 利用齿廓法线法计算齿廓方程

2．2．1 外齿轮齿廓方程

2．2．2 齿轮泵内齿圈的齿廓方程

2．3 通过啮合角函数求出齿轮副齿廓方程

2．3．1 齿轮啮合角函数定义及其限制

2．3．2 利用啮合角函数求解齿轮泵的齿廓方程

2．4 直线共轭内啮合齿轮泵齿轮基本参数

2．4．1 齿轮泵基本参数确定

2．4．2 齿轮泵几何参数关系

2．5 直线共轭齿轮泵齿廓啮合极限点

2．6 齿轮泵的齿轮重合度计算

2．7 直线共轭齿轮泵轮齿齿厚计算

2．7．1 外齿轮的齿厚计算

2．7．2 内齿圈齿厚计算

2．8 本章小结

第3章 直线共轭内啮合齿轮泵的流量特性分析

3．1 齿轮泵的瞬时流量公式推导

3．2 齿轮泵的排量计算

3．3 齿轮泵流量脉动公式

3．4 本章小结

第4章 直线共轭内啮合齿轮泵受力分析

4．1 齿轮泵轮齿弯曲强度校核

4．2 齿轮泵泵体传动轴设计

4．2．1 泵体传动轴强度校核

4．2．2 泵体传动轴刚度校核

4．3 齿轮泵齿轮受力分析

4．4 齿轮泵齿面接触强度计算

4．5 本章小结

第5章 直线共轭内啮合齿轮泵困油特性和低噪声探究

5．1 齿轮泵困油现象的产生和计算

5．2 直线共轭内啮合齿轮泵的噪声原因探究

5．3 影响齿轮振动和噪声的因素

5．4 降低齿轮泵噪声的措施

5．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)