任意齿廓轮端面积的通用计算模型及验证

为齿轮构建了适用于任意齿廓类型的轮端面积统一计算模型。首先,基于完全相同的两齿轮间的共轭关系,分析出轮端面积由节圆面积加上共轭面积减去最小顶隙面积三方面的计算组成;其次,依据共轭齿廓的几何关系,重点给出共轭面积最简单的无误差计算式和最小顶隙面积采用部分滚刀面积的简化计算方法;最后,对渐开线直齿轮进行实例计算与分析。结果表明,节圆面积远大于共轭面积和最小顶隙面积,但最小顶隙面积的计算方法决定了轮端面积的计算精度;计算误差仅为0.24%,可用于渐开线齿轮端面积的高精度计算;得出共轭面积公式可无误差地适用于任何类型的啮合齿廓和泵容积利用系数精确计算的重要结论。

转子泵容积利用系数的通用计算模型

为构建适用于各类外啮合转子泵容积利用系数的通用计算模型,首先,针对能减少径向泄漏的一类宽顶转子,给出通用轮廓构造和关于瞬心半径的轮廓方程;其次,基于一对结构与尺寸完全相同的转子副,通过分析其处于最小余隙位置的几何关系,逐步推导出共轭截面积、容积利用系数关于瞬心半径的精确计算公式;最后,以摆线转子进行实例验证.结果表明:有效截面积由转子自身固有截面积和最小余隙附加截面积2部分构成,也可分为占比很小的动态共轭截面积和占比很大的静态节圆截面积,其中,瞬心半径是影响共轭截面积的唯一因素.叶数、起始法向角和叶顶角是影响有效容积利用系数的3个独立参数:叶数越大,有效容积利用系数越小;起始法向角越大,有效容积利用系数越大;叶顶角越大,有效容积利用系数越小.叶顶角对有效容积利用系数的影响很小,有利于降低径向泄漏.有效容积利用系数的通用计算模型为转子泵的进一步研究提供了理论基础.