恒盛泵业

高粘度齿轮泵齿啮合的困油问题涉及
目前，现有的困油模型是由体积弹性模量的定义推导出来的，模型的质量取决于模型中考虑因素的多寡和各基础量计算的精确与否。总体上，现有模型存在考虑因素过于简单，基础量计算比较粗糙的缺陷，具体表现为如下几个方面。
(1)困油过程定义方面，恒盛高粘度齿轮泵主要关注的是双齿啮合的困油问题，单齿啮合的困油问题涉及很少。
(2)困油模型建立方面，存在困油模型和动力学模型彼此独立的现象。即，困油模型中没有考虑侧隙和啮合间隙的动态性；动力学模型中没有考虑困油对齿面油压分布的影响。
(3)考虑因素方面，最主要的缺陷在于没有考虑齿轮副的振动对困油现象的影响，其次，卸荷流量和通过侧隙的泄漏流量(简称侧隙流量)仍是计算的重点，普遍忽视了通过轮齿啮合处的泄漏流量(简称啮合流量)、齿轮端面的轴向泄漏流量(简称轴向流量)、侧板的倾斜、高转速时的离心力、困油中的空气(简称含气)等因素的影响。
(4)基础量计算方面，现有的最小困油面积的计算式基于齿廓上过渡曲线与渐开线的连接点在基圆上的假设，这对于少齿数的齿轮泵而言，计算偏差较大，同样，卸荷面积的计算也面临精度不高的问题。
对此，恒盛船用泵针对齿轮泵的困油机理、模型和特性展开了进一步研究。在所建立的困油模型中，尽量做到困油容积和卸荷面积计算的精确化，泄漏流量计算的全面化，困油特性和动力学特性的藕合化，影响因素考虑的多样化，以克服现有模型的不足，使仿真更精确可靠，更能真实反映实际情况。
在综合考虑含气、油液离心力、侧板倾斜、卸荷槽以及齿轮副振动等因素的情况下，采用龙格一库塔法分别对困油的动、静态模型进行仿真运算，并得到如下的主要结论。
1)混入空气是造成膨胀阶段的困油压力处于零压附近的主要原因，相对于油液的2%一5%常规含气比而言，高速时的离心含气比以及进入困油区的放大效应对仿真结果的影响较大，但泵在小于5000rpm的常规转速下，影响不明显；过小侧隙和过大困油压力会加剧齿轮副的振动，实践上应避免采用过小的侧隙和设法缓解困油压力；采用卸荷槽时即使没有出现较大的困油压力，也会对转矩及其动力学特性产生较大的影响，较大的困油压力同时又加剧了这种影响。
2)困油流量和泄漏流量是影响困油压力和困油特性的两大主因，应设法降低困油流量和增加泄漏流量。静态时，困油流量与卸荷流量和侧隙流量是影响困油压力的主要因素，不过，齿轮副的振动会使啮合流量增加到与侧隙流量同样的数量级，在困油模型中，啮合流量不可忽略。同样，轴向流量在小卸荷流量和小侧隙流量的特殊情况下不可忽略，尤其在侧板倾斜较大时更不可忽略。
3)困油区1的困油压力峰值一般要小于从动轮侧困油压力的峰值。动态模型下困油压力峰值的仿真结果一般比静态模型下的仿真结果低，并且动态模型下困油压力峰值的仿真结果较静态模型更接近于试验结果。
4)恒盛泵业转速、模数、齿顶高系数、齿宽、齿数和压力角的取值越小，对缓解困油现象越有利；侧隙、变位系数、轴向间隙和含气比以及最小困油容积的取值越大，则对缓解困油现象越有利。低压时，出口压力越大，越有利于困油现象的缓解；高压时，出口压力越大，越不利于困油现象的缓解。模数、出口压力、转速、齿宽等的增加和齿数、齿顶高系数的减少等对缓解振动有利。高压、低速时，小卸荷槽间距与小侧隙组合与大卸荷槽间距与大侧隙组合，均能获得轻微的困油压力；低压、高速时，则不能获得轻微的困油压力等。
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