复合式外齿轮泵流量特性的理论分析

讨论了复合式外齿轮泵的结构原理 ,给出了几何排量 ,平均流量和瞬时流量的计算公式 ,分析了z1=3k和z1=3k± 1时的流量脉动情况 ,导出了流量脉动率的计算公式 ,并指出 :该种泵具有输出流量大 。

复合外齿轮泵的结构原理及性能分析

阐述了复合式外齿轮泵的结构原理。在性能分析后指出 :该泵具有主动齿轮所受液压径向力平衡 ,流量脉动小、功率密度大等优点 。

复合外齿轮泵齿数的选择

简要介绍了复合外齿轮泵的结构原理 ,着重分析了主动轮齿数的变化对泵流量均匀性的影响。并得出了Z1=3k +1>5N时具有较好的流量均匀性 ,供设计参考。

中心轮齿数对复合式外齿轮泵流量脉动的影响分析

介绍了复合式外齿轮泵的结构原理 ,分析了其流量脉动情况 ,导出了流量脉动率的计算公式。指出 ,当中心轮齿数z1=3k + 1时 ,该种泵的流量脉动率显著减小。

复合外齿轮泵齿数的选择

简要介绍了复合外齿轮泵的结构原理 ,着重分析了主动轮齿数的变化对泵流量均匀性的影响。并得出了Z1=3k + 1>5N时具有较好的流量均匀性 ,供设计参考。

关于外齿轮泵流动仿真的本科生研究项目的探索与实践

介绍了"外齿轮泵内流场仿真计算及动画制作"的本科生研究项目(SRP)的实施方法、过程和主要结果。通过教师的引导学习和实践,学生们完成了齿轮泵计算域的建模、网格划分、仿真计算和后处理,分析了齿轮泵内部压力、流速分布和泵性能,制作了有关的教学动画课件。实践证明,基于项目的研究式学习可以加深学生对课程所学知识的理解与应用,充分发挥学生在学习中的主观能动性,提高大学生获取知识、应用知识、解决问题的能力。

非对称外齿轮泵啮合点位移分析

分析非对称外齿轮泵啮合点位移，为复合齿轮泵中外齿轮泵啮合点位移分析提供了理论基础。

基于SimulationX的外齿轮泵输出特性的研究

外啮合齿轮泵是液压系统中应用最广泛的动力源,具有良好的性能和较低的制造成本。基于SimulationX软件构建了考虑流量压力脉动的齿轮泵模型,基于泵的可变孔口、可变容积及间隙区域(均为角位移的函数)建立了流体动态模型。仿真获取了典型工况流量及压力的变化结果,并与实验数据进行了时域和频域的对比分析,对外啮合齿轮泵的输出特性预测方法进行研究。结果表明,仿真结果可以预测齿间容腔内达到的最大和最小压力,有助于防止气蚀以及减少泵噪声的研究;同时,在给定系统条件时,能够对泵的输出特性进行模拟预测。为外部齿轮泵的设计和开发提供工具,具有一定的工程领域应用价值。

极端低温下外啮合齿轮泵流量脉动特性分析

油液黏度随着温度降低而增大,严重影响齿轮泵在低温中的运转性能。针对外啮合齿轮泵在极端低温下的流量脉动及启动力矩大的问题,建立低温下外啮合齿轮泵的数学模型,通过有限元计算分析了不同温度下齿轮泵的启动力矩、流量脉动特性,获得了在-40~0℃温度范围内外啮合齿轮泵的启动力矩、流量脉动、流量不均匀系数和容积效率的变化规律。研究结果表明:当齿轮泵转速和进出口压力一定时,由于-40~0℃低温环境中齿轮泵油液黏度增加,齿顶间隙泄漏减小,齿轮泵容积效率提高;而齿轮泵黏性摩擦功率损失增加,导致驱动转矩增加。

齿轮泵困油优化的研究进展

首先简单说明外啮合齿轮泵困油现象的产生,其次着重对齿轮泵困油研究中的困油模型的完善以及卸荷槽的创新设计两个方面展开分析,从最初的单因素困油模型到多因素动态耦合困油模型,列举分析了其中数学模型的推导过程,从简单的圆形、矩形卸荷槽的设计选择到具有创新性的梯形卸荷槽的设计优化,列举分析了其中的流体仿真结果。最后,指出对于齿轮泵困油现象的后续研究方向。

外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动研究

为研究外啮合齿轮泵齿顶凹槽间隙泄漏流动及其对外啮合齿轮泵性能的影响,在某型外啮合齿轮泵的基础上,参照压气机中叶顶凹槽设计方法,设计了外啮合齿轮泵齿顶凹槽。采用数值模拟的方法,对比研究了齿顶凹槽型齿轮泵和原型齿轮泵在不同出口压力下的齿顶间隙泄漏流动性能。研究结果表明:相较于原型齿轮泵,齿顶凹槽的设计有效地提高了齿轮泵的容积效率,减小了外啮合齿轮泵齿顶径向泄漏,降低了外啮合齿轮泵的流量脉动,改善了齿顶间隙处的流动状态。

外啮合齿轮泵困油区压力特性仿真方法研究

齿轮泵困油现象直接影响到齿轮泵的工作特性,尽管国内外学者做了大量的理论研究并获得了很多研究成果,然而困油区内的参数测量仍然是难以解决的问题。本研究建立了小侧隙齿轮泵模型,利用PumpLinx软件对外啮合齿轮泵困油特性进行了仿真分析,研究了跟踪观测点设置方法,与现有文献的结果进行了对比,验证了本研究方法的可靠性,为今后进一步设计开发高性能外啮合齿轮泵提供参考。

转速对外啮合齿轮泵内部流动及脉动特性的影响

外啮合齿轮泵实际运行时,流道内易出现旋涡与脉动较大等现象,严重影响齿轮泵的正常运转。为了精确揭示不稳定流动对外啮合齿轮泵性能的影响,在不同转速工况下对外啮合齿轮泵进行三维非定常数值模拟分析。研究结果表明:转速的增加明显恶化了齿轮泵流道内的流态,排油区至出口段的高速区由平滑的光顺三角形条形区逐步演变为波浪形的不规则状。齿轮泵内的流量脉动系数远大于压力脉动系数,但转速对齿轮泵压力脉动的影响程度更剧烈,增加转速有利于减缓齿轮泵出口处的流量脉动程度。转速对齿轮泵内从动轮y轴方向上的影响最大,转速增大使得泵内齿轮所受径向力更分散,加剧了齿轮间隙处的泄漏流产生。研究结果可为外啮合齿轮泵的优化设计与稳定运行提供参考。

变排量外齿轮泵的内流场仿真分析及卸荷槽优化

建立了变排量外啮合齿轮式机油泵的CFD模型,采用定量分析方法分析变量泵的内流场特性,通过流量仿真结果与实验结果的对比,验证了模型的正确性。研究得出变排量外齿轮泵的啮合齿宽公式,分析机油泵困油区域的压力波动规律,提出了在泵从动齿轮活塞上端开楔形卸荷槽的优化方案,有效减小了困油区域的压力波动。结果表明,通过卸荷槽优化,在保持流量不变的前提下,使吸油腔和排油腔压力波动分别降低了12.3%和8%。所做工作可为变排量外齿轮泵的设计开发提供技术支持。

外啮合齿轮泵内部两相流动的数值模拟

应用动网格和气穴模型,对某外啮合齿轮泵进行三维数值模拟研究,分析齿轮泵的总体性能和内部流场特性,得出齿轮泵流量随进口压力减小的变化规律,模拟其内部气穴的产生、运输以及破灭过程。计算结果表明,在齿轮泵的工作过程中啮合处会产生气穴。若泵进口腔的压力较高,气穴就会随着工作液的填充而迅速消失,齿谷输送的工作液中不会包含气穴,齿轮泵的流量只会随进口压力的降低略微下降;若泵进口腔的压力过低,气穴不但难以消失,而且还会被齿谷输送走,导致齿轮泵质量流量迅速下降。齿轮泵进口压力越低,则输送的工作液中气体所占的比体积越高,质量流量下降越明显。

吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响

为了研究高海拔和高空作业环境对齿轮泵工作性能的影响,分析了吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响规律。采用数值模拟和可视化试验的方法,针对农业机械液压系统中常用的渐开线外啮合齿轮泵进行分析研究。分别在0. 05、0. 10、0. 15 MPa的吸油压力下,数值模拟该泵内部流场的气体体积分数分布;利用高速摄像设备,试验观测记录该泵内的实际流动状态、气泡大小、气泡数量及空化程度等。结果表明:在3种不同的吸油压力下,泵内的油液均会出现不同程度的空化现象,空化强度由大到小依次表现为漩涡流、雾化流、气泡;随着吸油压力的升高,泵内油液中出现的气泡数目逐渐减少、气泡体积逐渐减小,泵内油液的最大气体体积分数和空化程度逐渐减小,使得泵内油液的流动状态越来越平稳,进而改善了齿轮泵出口流量的连续性和稳定性。

外啮合齿轮泵动态困油模型及其参数影响分析

为了解工况参数和设计参数对困油压力的定量影响,根据直齿无侧隙齿轮传动的几何关系及与卸荷槽的位置关系,由困油容积及其变化率、困油区内外的交换流量和动态侧隙的计算,建立了有困油压力方程和齿轮副动力学方程相耦合的动态困油模型,由此仿真出一个困油周期内的困油压力。与已有资料对比的结果表明:动态模型下的仿真结果要大于静态模型下的仿真结果,两困油区内的困油压力存在p2>p1;相关参数对困油的影响是矛盾的,存在优化问题。表明所建模型正确可靠,能够用于困油压力预测、振动分析与评估以及泵整体设计的最优化。

外啮合齿轮泵困油面积和卸荷面积计算式的建立

为利于后续困油现象的定量分析,基于泵齿轮传动的几何关系及它与卸荷槽的空间位置关系的解析和过渡曲线的适当简化,以啮合点与节点之间的距离为变量,建立了困油面积的计算公式和卸荷面积的拟合公式,并对计算结果与由精确的虚拟模型获得的测量结果进行了对比。研究表明:困油面积和卸荷面积均可采用不同指数的抛物线线型表示,过渡曲线的简化是可行的,提供的拟合常数可直接使用。得出的两面积计算公式正确可靠,可直接用于后续困油压力的预测。

外啮合齿轮泵内部流场的仿真与分析

为了捕捉外啮合齿轮泵在高速旋转过程中内部流场的瞬时变化情况,针对某型号齿轮泵的实际模型,通过采用流体动力学软件FLUENT的动网格技术,对齿轮泵二维内部流场进行了仿真计算,得出齿轮泵在正常工作过程中,内部瞬态压力场和速度场的分布情况以及泵进出口的瞬时流量数据,并将其与理论平均流量进行了对比分析。从仿真结果可以看到:两齿轮在啮合过程中,困油压力可以升高到工作压力的数十倍,油液在齿轮啮合处被高速挤出,高压腔油液经齿顶圆径向间隙向低压腔泄漏,且速度较大。这些计算结果为外啮合齿轮泵的研究和优化设计提供了理论依据。

基于ANFIS的外啮合齿轮泵寿命预测研究

从流量退化趋势的角度提出了基于自适应网络模糊推理系统的寿命预测方法。首先利用改进的集合经验模态分解(MEEMD)方法对加速退化试验的振动数据进行多尺度重构降噪,提取重构信号的峭度值、均方频率、小波包能量,与转矩、转速、压力信号作为齿轮泵性能退化特征;然后使用核主元分析方法(KPCA)进行多特征融合,进而实现外啮合齿轮泵退化评估指标的建立和分析;再利用其退化评估指标与流量信号作为输入量对自适应网络模糊推理系统模型(ANFIS)进行训练,得到的齿轮泵剩余寿命预测模型,为了进一步验证该算法的有效性将其与liner回归模型、三次指数预测模型算法进行了比较,最后基于蒙特卡罗样本扩充方法实现外啮合齿轮泵的可靠性评估。结果表明,该方法的结果与实际阈值的预测误差约为8%,能够对外啮合齿轮泵的寿命进行比较准确的评估。