双斜齿轮泵工作原理及其特性分析

斜齿齿轮泵在保持直齿齿轮泵优点的基础上降低了压力脉动和噪声,但由于附加轴向力的存在限制了工作压力的提高。通过分析双斜齿轮泵的工作原理及其性能,得出双斜齿轮泵既能锐减单组斜齿轮泵的附加轴向力的不良影响,又能改善了瞬间排量和流量脉动,更具优良性能。

基于RODS的双斜齿轮泵结构参数优化设计

斜齿齿轮泵在保持直齿齿轮泵优点的基础上降低了压力脉动和躁声,但流量脉动性能没有得到明显改善。双斜齿轮在满足一定参数关系和装配关系的条件下,能有效改善瞬间排量和流量脉动,更具优良性能。基于VC软件,构建稳健优化设计系统(RODS),通过RODS设计平台实现双斜齿轮泵结构参数的优化设计,分析建立两个约束条件,分析可控因素,建立优化目标,分析约束条件,并优化求解,使双斜齿轮齿泵的流量脉动最小的同时,满足其它限制条件。

双斜齿轮泵结构参数优化设计研究

基于VC软件编程,构建稳健优化设计系统,开发一种双斜齿轮泵结构参数优化设计软件RODS,通过RODS设计平台实现双斜齿轮泵结构参数的优化设计,让繁琐的计算过程由计算机自动完成。该软件简单易懂,可以快捷、有效地完成双斜齿轮泵结构参数的优化设计。

基于SolidWorks双斜齿轮参数化设计及研究

双斜齿轮在液压系统中有着举足轻重的地位,双斜齿轮的精度等级以及结构的合理性直接影响双斜齿轮泵能否正常运转,因此迫切需要一种既可快速建模又可精确计算的方法.基于SolidWorks的参数化建模,既能满足快速建模的要求,又能精确控制参数变化,因此将该方法应用到双斜齿轮参数化建模中,能够使得双斜齿轮的建模过程变得可控及高效.

双圆弧斜齿齿轮泵转子加工刀轨规划及仿真

针对双圆弧斜齿齿轮泵转子加工方法中存在的加工效率和精度比较低等问题,提出了利用球头铣刀在数控铣床上加工双圆弧斜齿齿轮泵转子的方法。研究目标是:根据双圆弧斜齿齿轮泵转子方程,结合空间啮合原理,建立了双圆弧斜齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了双圆弧斜齿齿轮泵转子的齿面方程,模拟使用球头铣刀进行加工过程,计算出加工刀具中心在平面和空间轨迹,同时给出判定球头铣刀不发生干涉的最大半径的方法。利用VERICUT软件建立虚拟制造环境并进行铣齿仿真加工,验证了双圆弧斜齿齿轮泵转子齿面数控加工方法的正确性及其可行性。

高速高压双圆弧斜齿齿轮泵空化抑制措施研究

双圆弧斜齿齿轮泵在高速高压工况下其内部流场空化现象严重,对齿轮泵的性能产生不利影响。为抑制齿轮泵的空化,建立了双圆弧斜齿齿轮泵吸油腔近啮合区域压力数学模型,以该区域压力值最大为目标函数,利用遗传算法对其各个影响因素求最优解,重新建立齿轮泵三维模型并设定模拟工况,利用动网格技术,通过PUMPLINX对齿轮泵内部流场的空化现象进行数值模拟,并分析了抑制空化后对齿轮泵的影响。结果表明:抑制空化后齿轮泵内部流场空化现象明显减小,齿轮泵的空化现象得到了有效的抑制,验证了吸油腔近啮合区域压力数学模型的正确性;相对于抑制空化前,抑制空化后的齿轮泵流量脉动和流量脉动率明显减小,泵出口流量脉动率减小了25.63%,泵出口平均流量提高了4.4 L/min,泵容积效率提高了10.04%,显著提高了双圆弧斜齿齿轮泵的性能。

温度对双圆弧斜齿齿轮泵性能的数值模拟研究

双圆弧斜齿齿轮泵在高速工况下,其内部流场温度升高现象明显,对齿轮泵的性能产生不利影响。为了探究温度对齿轮泵性能的影响,建立了双圆弧斜齿齿轮泵容积效率与温度的数学模型。利用动网格技术,通过PumpLinx设定不同入口温度,模拟不同工况下齿轮泵内部流场的变化情况。结果表明:入口油液的温度不同,其内部流场温度变化明显,入口温度越高,其温升现象越明显;温升严重区域为存在压差区域,且压差越大温升越明显;温度升高,内部流场空化现象明显减弱;相对于常温油液情况下,入口油液温度为60℃时,齿轮泵流量脉动和流量脉动率明显增大,泵的出口脉动率增加了4.74%,泵出口平均流量降低了1.52 L/min,泵的容积效率降低了3.04%,温度的升高对齿轮泵性能产生了不利影响,验证了温度与容积效率数学模型的正确性。

流固耦合影响下双圆弧斜齿齿轮泵转子力学特性研究

针对理论计算难以获得精确的双圆弧斜齿齿轮泵转子疲劳破坏和塑性变形问题,利用ANSYS Workbench实时数据传递建立双圆弧斜齿齿轮泵单向流固耦合模型,得到流场压力特性和压力载荷作用下双圆弧斜齿齿轮泵力学性能。通过对比分析流固耦合前后不同负载下的力学特性变化,研究流固耦合作用对双圆弧斜齿齿轮泵转子的变形与应力分布的影响。研究结果表明,流固耦合作用对转子结构影响较大,最大变形量都发生在两转子近轮缘位置,且变形量相差0.016063mm;最大等效应力都发生在转子啮合位置,且等效应力相差187.72MPa。转子啮合处相比其他位置更易发生疲劳破坏,为双圆弧斜齿齿轮泵转子的稳定性和结构优化提供了参考依据。

双圆弧斜齿齿轮泵脉动特性分析及齿形设计

针对普通渐开线齿轮泵流量脉动大、噪声大以及困油现象等问题,设计出一种以双圆弧斜齿轮为运动副的齿轮泵。对比分析啮合特性,得出双圆弧斜齿轮传动的优越性。以正弦曲线为过渡曲线,利用啮合共轭原理求解出双圆弧斜齿轮端面齿廓方程。采用等面积法求解了双圆弧斜齿齿轮泵的最大和最小瞬时排量,得出理论脉动趋于零的结论。利用FLUENT三维动网格技术,对比分析齿轮参数相同的双圆弧斜齿轮泵和渐开线斜齿轮泵的流量脉动,得出前者的流量脉动远小于后者的结论。

基于分段啮合刚度的双圆弧斜齿轮转子系统的振动响应分析

以双圆弧斜齿轮平行轴转子系统为研究对象,结合其啮合过程的变形特点,导出了其动能和势能的计算公式,根据拉格朗日方程建立了齿轮啮合的动力学模型;根据转子系统齿轮多点和多齿的啮合特点,采用分段式的方法计算其啮合刚度,将其与动力学模型相结合,采用有限元法,求解平行轴转子的弯曲振动和弯扭耦合振动特征值,并分析了系统在不平衡力作用下随激振频率变化的振动响应曲线.研究表明,采用分段式计算啮合刚度的方法来分析双圆弧齿轮是可行的,以此为根据求解的响应曲线符合转子动力学的振动规律,可为双圆弧齿轮平行轴转子系统的动力学分析提供理论基础.

双圆弧斜齿齿轮泵压力脉动试验与分析

双圆弧斜齿齿轮泵消除了困油现象,具有压力脉动小、噪声小的特点,适用于对静音性能有较高要求的场合。分析其工作原理,设计了试验工装与试验系统,对多种工况下的压力脉动进行了测试,并对结果进行了时域和频域分析,得到了抑制干扰后的压力波动曲线。结果表明,试验方法具有较高的准确性和统一性;该型泵压力脉动较小,去除干扰后脉动率可达1.5%,具有优良的静音性能。

双圆弧斜齿齿轮泵转子系统模态分析

提出一种高性能双圆弧斜齿齿轮泵,为解决泵高速化带来的转动副共振问题,对转动副进行模态分析。建立转动副三维模型,利用有限元进行无预应力与有预应力模态分析,取前8阶模态对比分析,结果表明:添加预应力后,转动副各阶振型没有变化,仅每一阶固有频率与振幅有较小变化,转动副工作转速远离临界转速,不会发生共振。优化减小转轴直径后,各阶固有频率降低,仍满足设计要求。分析结果进一步表明转动副不会与泵体产生共振。分析方法对高速液压泵稳定性设计有借鉴意义。

双联斜齿泵流量脉动特性分析

斜齿齿轮泵在保持直齿齿轮泵优点的基础上降低了压力脉动和躁声,但流量脉动方面的性能没有得到明显改善。对双斜齿轮泵的流量脉动特性进行了分析与研究,结果表明:在满足一定参数关系和装配关系的条件下,双斜齿轮泵能有效改善瞬间排量和流量脉动,其性能更优。

双圆弧齿轮转子系统的动态特性分析

以双圆弧齿轮转子系统为研究对象,结合其啮合过程的变形特点,导出了其动能和势能的计算公式,根据拉格朗日方程建立了齿轮啮合的动力学模型。并根据其多点和多齿的啮合特点,采用分段式的方法计算其啮合刚度,将其与动力学模型相结合,采用数值分析的方法求解了系统响应和啮合力随激振频率的变化曲线。研究表明:采用分段式计算啮合刚度的方法来分析双圆弧齿轮是可行的,为双圆弧齿轮转子系统的动力学分析提供了理论基础。

斜齿双圆柱塑料齿轮的成型工艺分析及注塑模设计

通过对一种用于减速的斜齿双圆柱塑料齿轮进行结构特点及注塑成型工艺分析,完成了该塑件注塑成型模具的总装结构设计。介绍了推杆、推管和向心推力球轴承相结合使齿形型腔旋转推出塑件的方式,有效解决了两齿轮型腔镶块在转动中的"先、后"差异及"同步"问题,阐述了采用弹簧定距拉杆和定距拉板三次顺序定距分型结构来实现自动脱模的模具工作过程。

双圆弧直、斜齿轮传动的啮合特性分析

基于齿轮啮合原理、微分几何的理论,推导了双圆弧直齿轮、斜齿轮传动的啮合方程,应用MatLab软件对该啮合方程进行分析仿真并得到了该齿轮传动的啮合轨迹,通过对仿真图形的分析,得出了基本齿廓上任意点的压力角对双圆弧直、斜齿轮啮合轨迹的影响大小。

电动压裂泵在页岩气井压裂中的先导试验

为解决传统页岩气井压裂设备能耗高、噪声大和占用场地面积大的问题,实现非常规页岩气资源低成本绿色环保开发,压裂改造后使储层内产生复杂网格化裂缝,达到增产目的,从优化压裂设备角度提出交流电驱动压裂泵技术。该技术采用6 000 hp交流电动压裂泵与传统压裂车组合方式,首次成功对1口页岩气井实施22段压裂先导试验,完成了供液能力、单双泵切换、双泵同步运行、稳定性试验及配套工艺测试。试验结果表明:在70 MPa工作压力下,单泵最大排量可达到3. 48 m^3/min,相当于2. 5～3. 0台2 500 hp传统压裂车的排量,单段降低成本约2万元,同比节约1. 66 t标准煤。该电动压裂泵降本增效绿色开发效益凸显,具有良好的应用前景。

浅谈钢板铣边机进给间隙消除机构

针对直缝钢管生产线铣边机铣削钢板时,齿轮齿条传动结构进给行程长、钢板采用顺铣的传动特点,介绍了铣边机齿轮箱消除间隙的原理及结构。铣边机采用双斜齿轮齿条传动进给箱,通过油缸推动浮动轴产生轴向位移,利用斜齿轮组的相对转动实现齿轮齿条消除传动间隙,长时间使用效果表明该进给箱消除间隙效果良好,传动平稳和设备可靠性良好。

Analysis of axial force of double circular arc helical gear hydraulic pump and design of its balancing device

In view of the axial force produced in the working process of double arc helical gear hydraulic pump,the theory of differential equation of curve and curved surface was utilized so that the calculation formula of axial force was obtained and the relationship between the axial force and structure parameters of gears was clarified.In order to balance the axial force,the pressure oil in the high pressure area was introduced into the end face of the plunger to press the plunger against the gear shaft,and the hydrostatic bearing whose type is plunger at the end of the shaft was designed.In order to verify the balance effect of axial force,the leakage owing to end clearance and volume efficiency of gear hydraulic pump before and after the balancing process was analyzed.This paper provides a new analysis idea and balance scheme for the axial force produced in the working process of the double arc helical gear hydraulic pump,which can reduce the leakage owing to end clearance caused by the axial force and improve the volume efficiency of the gear hydraulic pump.