圆弧摆线齿轮泵性能参数研究

论文摘要

多齿差摆线齿轮泵由于具有结构紧凑,尺寸小,重量轻,压力脉动和噪声小的特点,目前在石油,化工行业得到广泛应用。本文从工程实际需要出发,从多方面对多齿差摆线齿轮泵及其内转子进行分析,为该齿轮泵的运用与设计提供理论依据。论文根据精确计算并分析了排量,运用流量脉动计算公式计算了流量脉动,分析了齿轮设计参数对流量脉动的影响,运用瞬时流量计算公式对齿轮泵流量进行了仿真,以流量脉动最小为目的对齿轮设计参数进行了优化。论文推导了齿轮泵泄漏计算公式,利用推导出的泄漏公式计算了泄漏量,并与排量进行了比较。推导了摆线齿轮齿廓曲线曲率半径计算公式,运用赫兹接触应力计算公式计算了分析了接触应力,运用ANSYS有限元分析软件建立接触模型进行了计算和分析,并将有限元分析计算结果与赫兹接触应力计算结果进行了比较。论文讨论了摆线齿轮齿根过渡圆弧半径的选取,得到了最佳齿根过渡圆弧半径,并运用ANSYS进行了验证。运用摩擦学原理膜厚计算公式,计算并分析了多齿差摆线齿轮传动时润滑油膜厚度,并讨论了齿轮设计参数对润滑油膜厚度的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的意义
• 1.2 齿轮泵的研究现状及发展趋势
• 1.3 摆线齿轮泵的研究概况
• 1.4 论文的要研究工作
• 1.5 本章小结
• 第二章 多齿差摆线齿轮泵流量特性分析
• 2.1 多齿差摆线齿轮泵排量计算与分析
• 2.1.1 扫面积法计算齿轮泵排量
• 2.1.2 根据齿轮泵工作原理计算齿轮泵排量
• 2.1.3 多齿差摆线齿轮泵排量计算分析
• 2.2 流量脉动计算分析
• 2.2.1 流量脉动系数的计算
• 2.2.2 齿轮设计参数对流量脉动的影响
• 2.2.3 齿轮泵流量仿真
• 2.3 流量脉动优化设计
• 2.3.1 目标函数和设计变量的确定
• 2.3.2 约束条件
• 2.3.3 优化模型
• 2.3.4 优化结果
• 2.4 本章小结
• 第三章 多齿差摆线齿轮泵泄漏量计算
• s'>3.1 多齿差摆线齿轮泵端面间隙的泄漏ΔQ_s
• 3.1.1 齿根圆端面间隙泄漏
• 3.1.2 齿端面泄漏
• δ'>3.2 径向间隙泄漏ΔQ_δ
• n'>3.3 齿面接触处的泄漏ΔQ_n
• l'>3.4 液体压缩时的弹性损失ΔQ_l
• 3.5 齿轮泵总泄漏量ΔQ
• 3.6 实例计算
• 3.7 本章小结
• 第四章 多齿差摆线齿轮泵内外转子接触应力分析
• 4.1 接触应力的理论计算
• 4.1.1 接触点法相压力计算
• 4.1.2 摆线齿轮齿廓曲率半径的计算
• 4.1.3 接触应力分析
• 4.2 基于ANSYS接触应力有限元分析
• 4.2.1 ANSYS的接触单元
• 4.2.2 多齿差摆线齿轮参数化建模
• 4.2.3 齿轮接触分析
• 4.2.4 接触分析的结果
• 4.3 赫兹应力计算与ANSYS有限元分析结果比较
• 4.4 本章小结
• 第五章 多齿差摆线齿轮齿根弯曲应力有限元分析
• 5.1 摆线齿轮齿根弯曲应力有限元分析
• 5.1.1 摆线齿轮有限元建模型
• 5.1.2 摆线齿轮有限元分析
• 5.2 摆线齿轮齿根过渡圆弧深度探讨
• 5.3 最大齿根过渡圆弧半径ANSYS计算分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 多齿差摆线齿轮弹流润滑分析
• 6.1 润滑状态
• 6.2 润滑油的特性
• 6.2.1 润滑油的粘度
• 6.2.2 润滑油的密度
• 6.3 齿面膜厚计算与分析
• 6.3.1 油膜厚度公式
• 6.3.2 卷吸速度的计算
• 6.3.3 单位接触长度上载荷的计算
• 6.3.4 算例分析
• 6.3.5 多齿差摆线齿轮齿面润滑油膜特征分析
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书