外啮合齿轮泵卸荷降压槽法降低困油压力的理论与实验研究

摘要

作为一种液压传动的基础元件，齿轮泵的结构和工艺在各类液压泵中是最简单的，并在价格、可靠性、寿命、抗污染以及自吸能力等方面都有很强的优势。因此在液压传动与控制技术中，齿轮泵的应用占很大的比重。它广泛应用于机床、轻工、农林、冶金、矿山、建筑、船舶、飞机、汽车、石化机械等机械产品的液压系统中。
　　自齿轮泵出现以来，对齿轮泵的研究从未间断过，主要集中在齿轮泵的工作原理和特性分析上。困油现象是由齿轮泵自身工作原理造成的，是齿轮泵产生流量脉动和噪声的主要原因，它直接影响着齿轮泵的工作性能及寿命。通常采用在两侧盖板上开卸荷槽的方法来减少齿轮泵的困油压力，但要充分发挥卸荷槽的作用，就必须要求卸荷槽有很高的位置精度和很高的齿轮泵的装配精度，这在齿轮泵生产制造过程中是难以实现的。本研究通过对齿轮泵工作原理分析，从产生困油现象的基本原理出发，提出了另一种降低齿轮泵的困油压力的新方法——卸荷降压槽法，同时，以求齿轮泵的容积为线索，对齿轮泵的流量数值计算方法进行了研究，提出了利用AutoCAD等应软件分析齿轮泵特性的数值方法。设计、建立了实验与测试系统，并进行了实验研究，通过理论分析和实验研究可以看出，开设压力卸荷槽后，齿轮泵困油区的压力得到明显的降低。
　　“卸荷降压槽法”是继“卸荷槽法”后，又一种降低齿轮泵的困油压力的新方法，它不需要压力卸荷槽那样高的位置精度，因此容易制造加工。“卸荷降压槽法”虽不能完全消除困油现象，但就小侧隙或无侧隙齿轮泵中与卸荷槽配合使用将起到良好的卸荷降压效果。
　　本研究提出的测量齿轮泵工作容腔容积的方法，在此基础上再对齿轮泵的工作性能进行分析，这与以往相比，此方法更重视从影响齿轮泵工作性能的基本物理量出发来讨论影响齿轮泵工作性能的因素，此方法更适用于特殊几何容腔的容积泵的性能分析，这是以前的理论分析方法所不能比拟的，也为齿轮泵的设计、研究探求出了一条新途径。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 齿轮泵研究现状

1．2 计算机技术在齿轮泵发展中的作用

1．3 齿轮泵的发展方向

1．4 本课题研究内容

第2章 圆柱直齿渐开线齿轮参数化建模

2．1 设计环境描述

2．2 渐开线的绘制

2．2．1 渐开线的形成及渐开线方程

2．2．2 基本思路

2．2．3 齿轮模型的建立

2．3 本章小结

第3章 外啮合直齿圆柱齿轮泵容腔容积计算

3．1 扫过面积法

3．1．1 基本原理

3．1．2 外啮合齿轮泵进出容腔容积变化计算

3．1．3 瞬时流量计算

3．1．4 困油区的容积变化

3．2 排量的近似计算法

3．3 计算机辅助测量法

3．3．1 面积测量法

3．3．2 体积测量法

3．3．3 输出参数的数值分析

3．3．4 应用实例

3．4 本章小结

第4章 降低齿轮泵困油压力方法的研究

4．1 困油现象产生的原因

4．2 困油现象产生的危害

4．3 卸荷措施

4．3．1 相对齿轮中心连线对称布置的双卸荷槽

4．3．2 相对齿轮中心线不对称的双卸荷槽

4．4 卸荷降压槽法

4．4．1 卸荷降压槽工作原理

4．4．2 性能对比分析

4．5 本章小结

第5章 实验研究

5．1 实验系统方案设计

5．1．1 实验研究的目的

5．1．2 对实验系统的要求

5．1．3 实验系统的总体结构设计

5．2 被试齿轮泵结构设计

5．2．1 泵体设计

5．2．2 齿轮设计

5．3 测试装置设计压力测试系统的设计

5．3．1 压力传感器的选择

5．4 其它仪器与元件的选择

5．5 困油区压力测量与分析

5．6 本章小节

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间所获得的科研成果

致谢

个人简历

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