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国内齿轮泵相关特性的研究与过程压力变化
发布时间:2017-09-01        浏览次数:25        返回列表
国内齿轮泵相关特性的研究与过程压力变化
恒盛齿轮泵在国内有关齿轮泵的研究中,虽然困油现象的研究备受关注,但是研究工作仍侧重于困油御荷面积计算与量测,以及卸荷槽的创新设计。
1994年,采用的微分方程建立模型对双齿啮合时困油压力进行了仿真试验。该模型由于考虑的因素过于简单,例如,没有考虑困油中含气对体积弹性模量的影响,困油泄漏也仅考虑了侧隙泄漏和卸荷泄漏,动力学的影响没有涉及等,所以仿真结果与试验结果的差距很大。
2002年在齿轮泵困油特性的研究中,得出困油的压缩过程对泵性能有较大的影响,而膨胀过程基本无影响,建议应当优先减小或消除困
油现象中压缩阶段的压力峰值。2003年,在齿轮润滑油泵啮合齿面的润滑状态分析中,初步得出困油压力有推开齿面啮合的趋势,从而使齿面的润滑状态得到进一步的改善的结论。作者虽然没有给出后续的理论研究和实验验证,但却为结合齿轮副的动力学特性研究困油特性提供了依据。
2006年,认为由于离心力的作用,困油区发生气穴现象是必然的,转速越高,气穴越容易发生。恒盛高粘度齿轮泵由于气穴多发生在齿槽根部,当形成困油时,这些气穴对困油压力有何影响值得关注。2006年,设计了一种困油压力测量系统,压力信号由从动齿轮的轴端取出,压力测试点随从动齿轮转动而经历吸油区、过渡区、压油区和困油区,并由此得到了工作油液在搬运中的全过程压力变化。
2006年,对齿轮泵的啮合转矩进行了初步的研究,利用仿真技术,反映出作用在主、从动齿轮上转矩的动态历程,给出了无困油影响下的动态转矩的计算公式。由于齿轮啮合位置的变化,导致了齿面上的油压分布的改变,得出即使没有困油现象的影响,一个困油周期内的动态转矩的变化也很大的结论。2009年,再次给出了困油影响下的动态转矩的计算公式,得出困油压力对转矩的影响很大的结论。同时,在异齿数对困油现象的影响的研究中,得出保持泵体积不变时异齿数与同齿数下两者的困油周期是不同的,主大从小的齿数组合较同齿数对改善困油现象比较有利,但这样的齿数组合却不利于泵流量脉动的改善的研究结果。
在困油模型中,卸荷面积的计算尤为重要,齿轮泵在高转速下,考虑到各种卸荷槽型式之需要,原有的通过几何关系的逐点计算方法,已不太适应。而2D,3D技术可很好地解决了这个问题。2006年,通过仿形加工法获得的过渡曲线,确保了卸荷面积和最小困油面积的计算精度。同时,提出了基于UG的2种3D虚拟量测法,解决了参数化的问题。但是仍不能满足困油模型的参数化直接调用。鉴于此,2009年,最小困油面积和卸荷面积的计算公式。在包括困油性能在内的泵整体性能上,存在着参数的最优化问题。对此,2009年,基于动态困油模型就齿形参数对困油压力的影响进行了分析,恒盛船用泵得出比较小的模数、齿数、压力角、齿宽、齿顶高系数和较大的变位系数对困油压力的缓解有利的结论。由此可见,考虑动力学特性与否时,齿形参数对困油压力的影响是不完全一致的,例如模数的影响。
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