基于几何参数的IPH型内啮合齿轮泵流量脉动的研究

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一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵的设计

一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵的设计

一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵的设计孙立峰;葛泽华;姜继海【摘要】According to the requirement of plugging device in oilfield,we design a novel miniature internal involute gear pump by combining the mechanical pipe packer in oilfield and the hydraulic technology.Firstly,the structure and the working principle of the new gear pump are introduced,and the innovations and the functions are put forward.Then we determine the main design parameters of the pump.The simulation models of the main stressed parts-shell and gears,are established by a finite element analysis software,and the strength simulation isanalyzed.According to the design parameters of the pump,the software ANSYS is used to establish the fluid model,and we simulate the internal flow field of the pump by ANSYS ICEM CFD.Finally,we analyze the key parts' processing technology and process an experimental prototype.We verify the indicators such as volumetric efficiency and total efficiency of the pump under load and no load conditions by experiments.The results show that the pump can meet the design requirements.%根据油田封井堵塞器的需求,将油田机械中过小孔油管堵塞器与液压技术相结合,设计一种新型微小内啮合渐开线齿轮泵.介绍了该新型微小内啮合渐开线齿轮泵的结构组成及工作原理,提出设计的创新之处及其功能;确定了泵的主要设计参数,利用有限元分析软件建立主要受力零件——壳体和齿轮的数值计算模型,进行强度仿真计算;根据泵的设计参数,利用ANSYS有限元建立流体模型与ANSYS ICEM CFD进行泵的内部流场仿真,最后确定关键零件加工工艺并制造实验样机,通过实验验证该泵的空载和有载工况下的容积效率、总效率等指标,结果表明该泵能够满足设计要求.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】8页(P20-27)【关键词】微小齿轮泵;内啮合;渐开线;有限元分析;强度仿真【作者】孙立峰;葛泽华;姜继海【作者单位】哈尔滨华德学院机电与汽车工程学院,黑龙江哈尔滨150025;哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨工业大学机电工程学院,黑龙江哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TH137.51;TH325液压泵可以将原动机的机械能转换成工作介质的压力能,从而驱动系统中的液压执行元件[1]。

内啮合齿轮泵齿轮变位系数对流量脉动的影响

内啮合齿轮泵齿轮变位系数对流量脉动的影响
20 0 8年 1 月 1
机床与液压
MAC NE T HI OOL & HYDRAUL CS I
NO . 0 8 V 2 0 Vo. 6 No 1 1 3 .1
第3 6卷 第 l 期 1
内啮 合 齿轮泵 齿 轮变 位 系数对 流量 脉 动 的影响
杨 国来 ,刘志刚 ,杨 长安 ,马一春
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Ab t a t T e mah maia d lo e r lt n b t e e r mo i c t n c ef in n o u e e n s o f c e tfr te sr c : h t e t lmo e ft eai ewe n g a df ai o f c e ta d f w n v n e s c e i n o h c h o i o i l i I H i tr a e rp mp w se tb ih d T e s lt n r s l n iaet a lw u e e n s o f ce ti d c e s d wi e i c e s P ne n l a u a sa l e . h i ai e u t i d c t h t o n v n e sc e in e r a e t t r a e g s mu o s f i s h h n

内啮合齿轮泵流场的数值模拟

内啮合齿轮泵流场的数值模拟

内啮合齿轮泵流场的数值模拟吕程辉;杜睿龙;谢安桓;周华【摘要】采用Fluent的动网格技术,对内啮合齿轮泵内部流场进行了二维非定常计算,得到了内啮合齿轮泵在不同工况下的流场特性.结果表明内啮合齿轮泵无困油现象,泵转速提高会使压力过渡区相邻两齿之间的压差增大.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P107-110)【关键词】内啮合齿轮泵;Fluent;动网格;流场【作者】吕程辉;杜睿龙;谢安桓;周华【作者单位】浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027;浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TH137;TH325引言齿轮泵按齿轮的啮合形式可分为外啮合式和内啮合式。

与外啮合齿轮泵相比,内啮合齿轮泵流量、压力脉动和噪声更小,并且由于齿轮转向相同,齿面相对滑动速度小、磨损小,因此使用寿命更长[1]。

齿轮泵的内部流动对其工作性能有较大影响,通过数值模拟能够为齿轮泵内部结构设计提供重要的参考依据[2]。

随着CFD技术的发展,国内外学者对齿轮泵内部流场进行了数值模拟。

Kris Riemslagh[3]等人采用拉格朗日-欧拉有限体积法计算了外啮合齿轮泵的内部流场,获取了流场压力分布。

Houzeaux[4]建立了外齿啮合齿轮泵的二维和三维流场模型,通过有限元方法模拟了泵的啮合过程,对径向泄漏进行了分析。

王安麟[5]等人运用CFD技术及全空化理论,可视化地对不同转速下外啮合齿轮泵进口腔流体空化的瞬时状态进行了数值模拟。

N.Erturk[6]等人采用高时间分辨率粒子图像测速技术和二维仿真手段,可视化地分析了高速旋转的外啮合齿轮泵内部流体和气泡的动态特性。

目前关于齿轮泵内部流场数值模拟的研究,大多集中在外啮合齿轮泵,关于内啮合齿轮泵内部流场的数值模拟这方面的研究较少。

一种内啮合摆线齿轮泵的设计与试验

一种内啮合摆线齿轮泵的设计与试验

一种内啮合摆线齿轮泵的设计与试验摘要:本文开发研制一种内啮合摆线齿轮泵,应用型线设计、实验流量分析等方法进行开发。

同时根据齿轮泵的关键结构参数, 按经验公式进行了输油量的计算校核,通过齿轮泵性能测试,对齿轮流量进行预测。

此油泵具有结构紧凑、重量轻、成本低廉等优点,经过实验验证,性能稳定,可靠性极高,具有很好的推广应用前景。

关键词:内啮合齿轮泵油箱齿轮转子Design and test of an internal cycloidal gear pumpL inWeiJunGree Electric Appliances Lnc of Zhuhai Zhuhai Guangdong 519000Abstract: In this paper, an internal cycloid gear pump isdeveloped by the application of profile design, experimental flow analysis and other methods. At the same time, according to the key structural parameters of the gear pump, according to the empirical formula for the calculation of oil delivery, through the performanceof the gear pump test, the gear flow prediction. This oil pump has the advantages of compact structure, light weight, low cost, etc. After experimental verification, the performance is stable, high reliability, has a good prospect of popularization and application.Key words: internal gear pump oil tank gear rotor0、前言润滑系统是制冷设备的重要组成系统,内啮合摆线齿轮泵是润滑系统的核心部件,其功能是将润滑油从油箱抽出,并送到各润滑点,实现润滑和冷却的功能。

基于MATLAB的渐开线外啮合斜齿轮泵流量脉动特性的仿真

基于MATLAB的渐开线外啮合斜齿轮泵流量脉动特性的仿真

基于MATLAB的渐开线外啮合斜齿轮泵流量脉动特性的仿真杨国来;张晓丽;李文祺;朱礼浩【摘要】流量脉动特性是评价液压泵性能的重要指标.斜齿轮泵输出流量均匀,振动和噪声较小,应用前景广阔.在理论分析的基础上,采用MATLAB,以QS型斜齿轮泵和普通齿轮泵为例进行对比仿真,结果表明该泵具有十分优越的性能.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P57-58,73)【关键词】流量脉动特性;斜齿轮泵;MATLAB仿真【作者】杨国来;张晓丽;李文祺;朱礼浩【作者单位】兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀工程研究院,浙江温州325105;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀工程研究院,浙江温州325105;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀工程研究院,浙江温州325105;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学温州泵阀工程研究院,浙江温州325105【正文语种】中文【中图分类】TH137引言齿轮泵是一种常用的液压泵,其主要优点是结构简单,制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,自吸性好,对油液污染不敏感,工作可靠;其主要缺点是流量和压力脉动大,噪声大,排量不可调[1],在一定程度上限制了使用范围。

外啮合斜齿轮泵啮合性能好,输出流量均匀,压力波动小,冲击、振动和噪声较小,适宜于高速、重载传动,在许多液压设备中有不少的应用。

由于流量脉动特性是评价液压泵性能的重要指标,因而从该角度对渐开线外啮合斜齿轮泵进行了分析与仿真研究[2]。

1 斜齿轮泵工作原理如图1所示,外啮合斜齿轮泵主要由2个相互啮合的斜齿轮Ⅰ和Ⅱ,以及容纳它们的泵体和前后泵盖所组成。

在泵体上,在齿轮开始啮合和脱离啮合之处,分别开有排油口和吸油口。

当2个相互啮合的斜齿轮沿全齿宽啮合时便和泵体的内表面和前后泵盖组成了互不沟通的吸、压油腔。

内啮合齿轮泵几何参数的研究

内啮合齿轮泵几何参数的研究

济南大学硕士学位论文内啮合齿轮泵几何参数的研究姓名:王爱平申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:李宏伟20050525摘要本篇论文主要是从内啮合齿轮泵的几何参数上对其进行了较为弹细的分析和计算。

从内啮合齿轮泵的设计要点出发,对内啮合齿轮泵的一对泵齿轮的几何参数设计提出了新的要求。

特别是在对大压力角、少齿数的变位内啮合齿轮的研究方面有了新的突破。

本论文主要做了以下几方面的内容:(1)针对内啮合齿轮传动的特点,本论文论述了内啮合齿轮泵的泵齿轮采用正变位齿轮的必要性。

(2)内啮合传动中存在很多干涉,尤其是少齿差内啮合传动更为如此。

因此,几乎在所有情况下,内啮合齿轮都是变位齿轮。

本文通过大量的数据来论证了在不发生干涉的条件下变位系数的允许取值范围。

(3)对泵齿轮设计参数选取时,本论文主要讨论了泵齿轮参数对内啮合齿轮泵排量、齿轮泵轴承负载、流量脉动、齿轮泵噪声、振动的影响,从而可以看出进行泵齿轮几何参数研究的必要性。

(4)泵齿轮参数设计主要是确定齿轮的模数聊、齿数Z、压力角盯、变位系数薯和叠、齿项高吃、齿根高^,、齿宽曰。

本论文主要通过对内啮合齿轮泵的齿形进行分析,与计算机精确绘图分析相结合,论述了决定齿轮齿形的主要参数的确定方法,提出了新的齿根高系数,使齿形设计更趋合理。

(5)参考何存兴老烯的机械设计(液压元件)教材课本进行了内啮合齿轮泵的瞬时流量和排量的计算公式的推导,并用数据论述了齿轮泵齿数、模数、变位系数、齿顶高系数对内啮合齿轮泵排量的影响。

(6)影响噪声的因素很多,如齿轮类型(一般说来,在相同条件下,斜齿轮的噪声比直齿轮低3~tOdB)、压力角、重合度、模数、材料、热处理方法、轮齿加I:1_=艺、齿廓修形等。

然后具体分析了通过改善齿轮的结构来减小噪声的措施。

最后对全文所做的研究成果进行了简要总结,并对今后的工作进行了展望。

关键词:内啮合齿轮泵流量脉动齿根高系数变位系数空塑盒当兰茎:!堡茎鎏墼!,!iABSTRACTThisdissertationmainlyanalysesandcalculatesthegeometryparametersoftheinternalgearpumps.Fromthedesigningmainpointofthegeometryparametersoftheinternalgearpumps,anewdesireiscalledfor.EspeciallytheresearchonthemodificationintemalgearswithbigpressureangleandfewteethcounthasaTJewbreakthrough.Thisdissertationhasmainlydonethecontentofthefollowingaspects:1)Aimedatthecharacteristicofintemalgear,thisdissertationexpoundsthenecessityoftheadoptingofmodificationgearsininternalgearpumps.2)Inintematmeshingtransmission,therearemanykindsofinterference;itisevenmorelikethisespeciallyinintemaimeshingtransmissionwitlllackofteethdifference.SoalmostinallCases,intemalmeshinggearsareallmodificationgears.Basedonthelargenumberofdata,thepermittedchosenwithoutinterferingrangeofmodificationcoefficientiSexpounded.3)Whilechoosingthedesignparametersofthepumpgears,thisdissertationmainlydiscusseshowparametersofpumpgearsinfluencedisplacement,bearingload、flowpulse、noiseandvibrationoftheinternalgearpumps,thuswecanfindoutthenecessityofstudyingthegeargeometryparametersoftheinternalPumpgears.4)Thegearshapedesigningismainlytodecidemodule,numberofteeth,pressureangle,modificationcoefficientxlandx2,addendum吃,dedendumhs,tipcirclediameterandtoothwidthB.Thisdissertationmainlydealswiththed,,rootcirclediameterdftoothshapedesigningofintemalgearpumps.Integratingwiththeprecisecomputer-aideddesign,Ialsodiscusstheselectionofthemaincharactersthatdeterminethegeartoothshape.Duringtheanalyses,newtoothdedendumcoefficientisputforward.Thismakesthetoothshapedesigningevenmorereasonable.5)ConsultingwiththemechanicaldesigntextbookwrittenbyHeCunXing.thisdissertationdeducesthecalculationformulaofinstantaneousflowanddisplacementofIT济南人学硕=L学位论义internalgearpumps,andhasexpoundedthefactwiththedatathatthegeartooth、modulus、modificationcoefficientanddedendumcoefficientallhaveinfluenceOilthedisplacementofinternalgearpumps.6)Therearealotoffactorsinfluencingnoise,suchasthegeartype(generallyspeaking,underthesamecondition,noiseofobliquegearis3-10dBlowerthannoiseofstraightgear),pressureangle,transversecontactratio,modulus,material,heattreatmentmethod,teeth-machiningtechnology,toothoutlinetrimmingandSOon.Thenthisdissertationanalysesconcretelythemeasuretoreducenoisebyimprovethegearstructure.FinallybriefsumnlarizationoftheresearchresultsiScarriedout,andfutureworkiSalsolookedforward.Words:InternalGearPumpFlowPulseToothDedendumCoefficientKeyModificationCoefficientIII原创性声明本人郑蕈声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导卜,独:菠进行研究所取得的成果。

新型内啮合齿轮油泵的特性分析

新型内啮合齿轮油泵的特性分析

新型内啮合齿轮油泵的研究机自022(025370) 刘浩摘要:本文简要分析了新型内啮合齿轮油泵的国内外现状,并简要介绍了内啮合齿轮油泵的工作原理,结构特点和内啮合齿轮油泵常用的齿廓曲线,然后重点研究了圆弧摆线齿轮油泵,最后展望了新型内啮合齿轮油泵的发展趋势。

关键词:新型内啮合齿轮油泵,齿廓曲线,圆弧摆线1内啮合齿轮泵的国内外现状综述1.1齿轮泵简介液压传动系统中使用的液压泵是一种能量转换传递装置,能把驱动它的原动机的机械能转换成油液的压力传给液压系统工作,是液压系统中的能源装置。

目前液压泵中按其主要运动构件的形状和运动方式来分,有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵等类型。

齿轮泵以其结构简单紧凑,体积小重量轻,自吸性能好,对污物不敏感,工作可靠寿命长,便于维护修理,成本低,广泛地应用在各种液压机械上,又因齿轮是对称的螺旋体,故允许高速旋转,最大工作压力可达31.5MPa [1]。

齿轮泵的分类:一.按齿轮泵啮合形式分:(一)外啮合式,(二)内啮合式。

二.按齿形曲线分:在外啮合齿轮泵中齿轮的齿形曲线一般都采用渐开线齿形或圆弧齿形,在内啮合齿轮泵中,除了可采用渐开线齿形外,还可采用摆线齿形。

三.按齿面形式分:(一)直齿齿轮式,(二)斜齿齿轮式,(三)人字齿轮式,(四)圆弧齿面的齿轮式等。

其中斜齿、人字齿、圆弧齿与直齿相比,啮合性能好一些,啮合无声、无撞击、寿命较长,但由于斜角不能太大,故对流量的波动性的改善不很显著,如果斜角太大,会使吸压油腔相通,所以应用不多。

四.按啮合齿轮的个数分:(一)二齿轮式,(二)多齿轮式:多齿轮组成并联的多个齿轮泵,能同时向多个执行元件供给压力油,多齿轮也可组成串联的多个齿轮泵,以使液体获得更高的压力。

五.按级数分:(一)单级齿轮泵,(二)多级齿轮泵,即将多个齿轮泵串联而成,可使输出液体的压力增高。

目前,齿轮泵的流量范围为q=2.5~750 L/min , 压力范围为P=0.1~31.5 MPa , 转速范围n=300~4000 r/min , 高速时(如应用在飞机上)可达8000 r/min , 容积效率为96.0~80.0=v η,总效率为η=0.15~0.92[2]。

毕业设计(论文)-渐开线内啮合齿轮泵的设计

毕业设计(论文)-渐开线内啮合齿轮泵的设计

渐开线内啮合齿轮泵的设计摘要齿轮泵由于结构紧凑、体积小、重量轻、转速范围大、自吸性能好和对油液的污染部敏感等优点而广泛应用在机床工业、航天工业、造船工业及工程机械等各种机械的液压系统中。

流量脉动、噪声和效率是评价齿轮泵性能的三大指标,它们之间互相联系,互相作用。

齿轮泵的流量脉动引起压力脉动,而压力脉动是引起齿轮泵流体噪声的主要因素,在降低噪声和流体脉动的同时,应防止齿轮泵溶积效率的降低。

因此,在齿轮泵的设计中,应综合考虑这三者的影响。

本论文以渐开线内啮合齿轮泵为研究对象,从其工作原理出发以及内啮合齿轮泵的齿轮几何参数上对其进行较为详细的分析和计算。

从内啮合齿轮泵的设计要点出发,计算出内啮合齿轮泵齿轮副的几何参数,推导出其轮齿啮合时不发生渐开线干涉、齿廓重迭干涉和径向干涉的条件,并代入各参数进行验证,最终确定其几何参数。

在此基础上,对渐开线内啮合齿轮泵的总体结构进行研究设计,并选取合适的零部件材料。

参考何存兴老师的《液压元件》教材进行内啮合齿轮泵排量的计算公式的推导。

关键词:内啮合齿轮泵几何参数干涉排量The design of involute internal pumpAbstractGear pumps are widely used in hydraulic systems of machine tool, aviation, shipbuilding and engineering machinesetc, because of their virtues, such as simple and compact structure,lighter weight, wide range of rotate speed, better capability of self-suck and not having a thick skin with the oil’s polluting.Flow pulsation, noise and efficiency, which effect on each other, are three primary criterions that evaluate the performance of gear pumps. The hydro-noise is primary causedby pressure pulsation, and pressure pulsation is caused by flow pulsation.. The cubage efficiency should be prevented to reduced when noise and flow pulsation are reduced. So, their effect should be considered when gear pumps are designed.The research object of this dissertation are involute internal gear pumps . On the basis of their working principle , analyses and calculates the geometry parameters of the internal gear pumps. From the designing mainpoint of the geometry parameters of the internal gear pumps, a new desire is called for. Which worked out in the gear pump gears meshing of the geometric parameters, derived its tooth meshing not to interfere in involute line, tooth overlap intervention and interference in the radial conditions, And into the various parameters to verify, ultimately determine their geometric parameters. On this basis, to gradually open lines mesh gear pump to study the overall structure design, and select the appropriate parts materials.Consulting with the mechanical design textbook written by He CunXing, this dissertation deduce diaplacemeng of internal gear pumps.Key Words: Internal Gear Pump; Gear Parameters ; Interference; delivery capacity目录1.绪论 (1)1.1 内啮合齿轮泵的概述 (1)1.2内啮合齿轮泵的研究现状 (1)1.3内啮合齿轮泵的发展趋势 (2)1.4本论文研究的主要内容及意义 (2)2. 渐开线内啮合齿轮泵工作原理及结构特点 (4)2.1内啮合齿轮泵的工作原理 (4)2.2内啮合齿轮泵的结构特点 (4)2.3内啮合齿轮泵的设计要求 (5)3. 内啮合齿轮泵总体结构设计的思路和设计注意事项 (6)3.1结构设计思路 (6)3.2设计注意事项 (6)3.2.1防止干涉的发生 (6)3.2.2重合度 (7)3.2.3 降低内啮合齿轮泵的噪声 (7)4. 渐开线内啮合齿轮泵的总体结构设计 (9)4.1内啮合齿轮泵中采用变位齿轮的必要性 (9)4.1.1 渐开线标准齿轮传动的局限性 (9)4.1.2齿轮变位理论 (9)4.2 齿轮副设计基本参数及主要尺寸 (10)4.2.1设计基本参数 (10)4.2.2齿轮副几何计算 (10)4.3 运用MATLAB软件进行齿轮副几何计算 (13)4.3.1编写相关程序段 (13)4.3.2运行计算程序 (16)4.3.3精确计算齿轮副的几何参数 (17)4.4 零件材料的选用 (19)4.5 绘制总装图以及各零件图 (20)5. 内啮合齿轮泵的主要性能参数 (21)5.1内啮合齿轮泵主要性能参数 (21)5.2内啮合齿轮泵排量的计算 (22)5.3内啮合齿轮泵瞬时排量的计算 (22)结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1. 绪论随着现代技术的发展,液压传动在越来越多的场合取代了机械传动,然而液压传动在向高压、高速、大功率的方向发展的同时,噪声问题也显得越来越突出。

【CN210033810U】一种内啮合齿轮泵【专利】

【CN210033810U】一种内啮合齿轮泵【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920610585.7(22)申请日 2019.04.29(73)专利权人 南京顺辉机油泵制造有限公司地址 211300 江苏省南京市高淳区双高公路以南、甫头村以西(72)发明人 孙红兵 (74)专利代理机构 南京天翼专利代理有限责任公司 32112代理人 尚于杰(51)Int.Cl.F04C 2/10(2006.01)F04C 15/00(2006.01)F04C 15/06(2006.01)F16N 13/20(2006.01)(54)实用新型名称一种内啮合齿轮泵(57)摘要本实用新型公开了一种内啮合齿轮泵,包括泵体和泵盖,所述泵体包括安装平台和泵体主体,泵体主体上沿其高度方向开设有凹腔,凹腔中转动设置有第一齿轮和第二齿轮。

将螺栓拧入第一安装孔中使齿轮泵的泵体与发动机连接,拆装方便。

通过设置安装平台,减小了泵体的体积,节约安装空间。

由于发动机上的安装空间有限,通过将进油通道和出油通道设置在泵盖上,便于在安装,不会与周围其他部件发生干涉。

权利要求书1页 说明书3页 附图4页CN 210033810 U 2020.02.07C N 210033810U权 利 要 求 书1/1页CN 210033810 U1.一种内啮合齿轮泵,包括泵体和泵盖,其特征在于,所述泵体包括安装平台和泵体主体,泵体主体位于安装平台的上表面,且安装平台与泵体主体一体成型,安装平台的边缘开设有两个第一安装孔;所述泵体主体上沿其高度方向开设有凹腔,凹腔中转动设置有第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮固定套设在第一转轴上,第二齿轮固定套设在第二转轴上,第一齿轮和第二齿轮啮合;所述凹腔的底面开设有一个通孔和第一盲孔,通孔贯穿安装平台;所述泵体主体的上表面边缘开设有多个第二安装孔;所述泵盖的底面上开设有第二盲孔和第三盲孔,第一转轴的下端穿过通孔伸出泵体,第一转轴的上端转动插设在第三盲孔中,第二转轴的下端转动插设在第一盲孔,第二转轴的上端转动插设在第二盲孔,第一转轴和第二转轴平行设置;所述泵盖上开设有进油通道和出油通道,泵盖的边缘对应开设有多个第三安装孔,第三安装孔与第二安装孔数量相同,泵盖与泵体配合安装后,通过螺栓插入对应的第二安装孔和第三安装孔中将泵盖和泵体紧固。

大流量内啮合齿轮泵的设计之开题报告

大流量内啮合齿轮泵的设计之开题报告

1课题综述1.1背景液压泵是整个液压系统的动力源部分,它把机械能转化为液压能,在液压系统中起着关键作用。

内啮合齿轮泵结构紧凑、尺寸小、重量轻、噪声小,流量和压力脉动小[1]。

由于内啮合齿轮泵的内外齿轮转向相同,相对滑动速度小,因而磨损小,使用寿命长。

而且内啮合齿轮泵允许使用高转速,可以获得较大的容积效率,因此内啮合齿轮泵的应用相当广泛。

目前,内啮合齿轮泵与其他类型的泵相比排量偏小,当要选用大排量的内啮合齿轮泵时,多采用双联泵或改用其他形式的泵。

为了充分利用内啮合齿轮泵的优点,又能满足一些液压系统对大流量泵的需求,开展了大流量内啮合齿轮泵的研究。

1.2国内外现状近年来,各国都比较重视内啮合齿轮泵的发展,而国内,认为其制造工艺比较复杂,且对油泵噪声控制要求不高,故生产和应用较少,仅生产摆线内啮合齿轮泵。

近几年,通过引进国外先进技术开始了内啮合齿轮泵的研究与开发。

目前,国内主要是上海机床厂引进美国V1CKERS公司产品生产的GPA型内啮合齿轮泵,内外转子间用固定月牙块隔开,无间隙补偿,排量1.76~63mL/r,额定压力l0MPa,转速范围500~3000r/min。

上海航空发动机制造厂生产的NB 系列直线共轭内啮合齿轮泵,内外转子间用固定月牙块隔开,无间隙补偿,排量10~250mL/r,额定压力低压6.3MPa,中压12.5MPa,双级泵可达25MPa,额定转速1500r/min。

国际上,有德国VOITH公司产品,内外转子均为修正渐开线齿形,内外转子间用活动月牙块隔开,按出口压力分为中压泵21 MPa和高压泵33Mpa。

其中高压泵齿圈、齿轮端面都有间隙补偿,该泵机械效率、容积效率都比较高,排量3.5~250mL/r,转速范围400~3600r/min。

德国BOSCH公司生产的内啮合齿轮泵内外转子间用活动月牙块隔开,轴向端面间隙补偿,排量3.5~250mL/r,转速范围600~3200r/min。

还有日本的不二越公司、台湾全惫精机公司生产的中高压内啮合齿轮泵。

第二章 内啮合齿轮泵的分析(改)-忠华

第二章 内啮合齿轮泵的分析(改)-忠华

第二章 内啮合齿轮泵的分析电机泵用内啮合齿轮泵主要是利用和发挥内啮合齿轮泵的高效、低噪音、高压力、小惯性的优点,因此设计该专用内啮合齿轮泵时,需要对其结构参数进行优化,使得和电机的参数能够尽量匹配,充分发挥电机泵的整体性能。

2.1 内啮合齿轮泵工作原理内啮合齿轮泵(Internal Gear Pump )是由一对偏心的内外齿轮相互啮合而构成的液压泵,其结构较普通的外啮合齿轮泵更为紧凑、流量脉动小、噪声低,具有更好的综合性能。

其结构原理见图(2-1)所示。

内啮合齿轮泵结构上由相互啮合的内外齿轮和两者之间填充的月牙块及前后泵盖组成。

工作过程中两个齿轮的转向相同,月牙块固定不动。

在图(2-1)中,小齿轮为主动齿轮,大的内齿轮为从动齿轮,按照图示小齿轮的旋向,在左上角吸油腔齿轮脱离啮合,使吸油腔容积增大,形成真空,油液在大气压作用下被吸入;图中右上角压油腔齿轮进入啮合,齿间空间容积减小,油液被挤出,完成排油过程。

2.2 传统内啮合齿轮泵流量分析一般地,对泵的流量分析包含了泵的瞬时流量分析和排量分析,以了解泵的流量和结构、性能方面的关系,为泵的结构参数选择和设计提供基础的理论指导。

2.2.1 瞬时流量分析齿轮泵在工作过程中,由于齿轮啮合点在不断变化,导致泵的瞬时流量也在不断变化,且存在定的不均匀性,导致液压系统传动的不平稳性和噪声等一系列不利因素,因此合理的参数选择对泵乃至系统的性能有着明显的影响。

泵的瞬时流量可以根据齿轮泵的啮合原理及能量守恒定律来推导。

假如不考虑任何损失,主动齿轮每转过一个微小角度1θd ,两个齿轮所做的机械功dW 等于泵所排出液体体积dV 和进出口压差P ∆的乘积。

设泵的进口压力为0,则压差P ∆就等于泵的排油压力g P ,根据能量守恒定律有dV P dW d T d T g ==+2211θθ (2-1)式中 1T 、2T —主动、从动齿轮上的转矩; 1θd 、2θd —主动、从动齿轮的旋转角,且有1221R R d d =θθ。

内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究的开题报告

内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究的开题报告

内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究的开题报告
【选题背景】
内啮合齿轮泵是一种基于啮合原理的正弦波型排量泵,由于具有体积小、密封性能好、高效节能、工作平稳等优点,在工业生产中得到广泛应用。

在内啮合齿轮泵的研究和
应用中,几何参数的设计和流量脉动的分析是非常重要的问题,对提高泵的性能和应
用水平具有重要的意义。

【研究目的】
本文旨在研究内啮合齿轮泵的几何参数优化设计以及流量脉动的分析,为该领域的研
究和应用提供新的理论基础和实践支持。

【研究内容】
1. 内啮合齿轮泵的几何参数优化设计
通过对内啮合齿轮泵的结构和工作原理进行深入分析,选取有效参数,利用参数优化
算法,确定内啮合齿轮泵的几何参数,以达到泵的高效率、稳定性和耐久性等目标。

2. 内啮合齿轮泵流量脉动的分析
利用计算流体力学(CFD)方法,对内啮合齿轮泵流场进行数值模拟,分析其流量脉
动特性,并对影响内啮合齿轮泵流量脉动的因素进行研究,如泵的几何参数、粘度、
压力等。

3. 内啮合齿轮泵的实验测定与验证
通过设计实验方案,对内啮合齿轮泵进行实验测定与验证,验证所研究的几何参数优
化设计和流量脉动分析的可行性和有效性。

【研究意义】
本研究将为内啮合齿轮泵的优化设计和流量脉动的分析提供新的理论和实践支持,从
而提高该类泵的性能和应用水平。

同时,本研究也将为相关领域的研究和应用提供理
论基础和参考依据。

杨苏个人简历

杨苏个人简历

淮阴工学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名:专业:杨苏学号: 1111101139 机械设计制造及其自动化设计(论文)题目:基于cad技术的cbn——f300齿轮泵指导教师: 2015 年 3 月 13 日容积效率实验台设计——总体设计左晓明3.齿轮泵的研究现状我国齿轮泵发展状况为:l)低压齿轮泵的径向间隙和轴向间隙为定值,采用间隙密封原理工作,上海机床厂的bc型泵和无锡液压件厂的cb一b型泵属于此类泵。

2)中高压泵按轴向间隙自动补偿分为两种,一种是浮动轴套型,如长江液压件厂的cb系列泵和石家庄煤矿机械厂的ybc系列;另一种是弹性侧板式结构,如榆次液压件厂的cb一fb型泵。

3)典型的高压齿轮泵有长江液压件厂的cb一l型齿轮泵,具有轴向间隙和径向间隙平衡结构[51。

济南液压件厂生产的cbzz系列高压齿轮泵,采用轴向补偿和径向跟踪补偿,缩小高压区,减小径向力,现已在中国申请了专利。

cb(转载于:杨苏个人简历)zb型系列采用齿轮轴向,径向浮动补偿,减小齿轮泵固有的径向力,在使用滚动轴承的情况下,达到了高压力,现已在中国、美国、日木等国家申请了专利[e]。

内啮合齿轮泵目前国内主要是上海机床厂生产的gpa型,引进美国vickers公司产品,内外转子间用固定月牙板隔开,无间隙补偿,排量1.76一63ml/r,额定压力10初甲a,转速范围500一3000r/而n。

上海航空发动机制造厂参照国外qt泵样机设计制造了nb系列直线共辆内啮合齿轮泵。

一级齿轮副可承受12.5几仔乞的压差,在第二级,泵进口压力12.5泪rp’2,出口压力25几介七;两级的压差都是12.5几仔勺,合理的布置致使在不增加主轴载的同时,提高泵的输出压力,保证了泵的使用寿命。

现在航发厂的nb泵已形成43个压力级别、36种型号的产品型谱。

宁波华液机器制造有限公司的igp系列内啮合齿轮泵的额定压力能达到31.5几仔公,最高压力达到33mpa。

世界上各国对齿轮泵的技术研究在近几年有了较大的突破,日本————————shimazuseisakusho公司的泵,为使泵的吸油腔与压油腔有可靠的密封,在端盖内开设特形槽,并嵌入弹性密封条,使得容积效率高。

内外啮合的齿轮泵[实用新型专利]

内外啮合的齿轮泵[实用新型专利]

专利名称:内外啮合的齿轮泵专利类型:实用新型专利
发明人:宋修福,任威,刘新建申请号:CN201120001385.5申请日:20110105
公开号:CN201943940U
公开日:
20110824
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及齿轮泵技术领域,具体说是一种内外啮合的齿轮泵,包括泵体、泵盖,泵体、泵盖设有进油道和出油道,其特征在于泵体中心设有主动齿轮,主动齿轮外侧至少均布三个从动齿轮,泵体上设有与从动齿轮相啮合的内齿圈,主动齿轮和从动齿轮经齿轮轴和轴承与泵盖相连接,主动齿轮与从动齿轮形成的工作腔分别与油道相连接,从动齿轮与内齿圈形成的工作腔分别与油道相连接,本实用新型从动齿的间隔角度相同,形成多个吸、排口,流量相应增加,齿轮在同步旋转啮合过程中始终保持啮合区及泵轮与泵壳体之间有设定的间隙,具有结构简单、连接拆卸方便快捷、主动齿轮受径向力平衡、流量有效提高、液流脉动情况得到较大改善。

申请人:山东交通学院海运学院
地址:264200 山东省威海市新威路115号
国籍:CN
代理机构:威海科星专利事务所
代理人:于涛
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内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究

内啮合齿轮泵几何参数及流量脉动的研究

important theoretical guide.
Keywords:Internal gear pumps;Geometry parameters;Flow pulsation; Interference;

插图索引
图1.1我国三大类泵的产量占有比(2000年)…………………………………2 图2.1 IPH型内啮合渐开线齿轮泵………………………………………………ll 图3.1变位齿轮加工原理…………………………………………………………17 图3.2变位齿轮……………………………………………………………………18 图3.3根切现象………………………………………m o o e1....……………………20 图3.4轮齿的受力分析……………………………………………………………20 图5.1渐开线形成图………………………………………………………………29 图5.2渐开线直角坐标图…………………………………………………………30 图5.3齿轮泵外形图………………………………………………………………31 图5.4前泵盖正面…………………………………………………………………31 图5.5前泵盖反面…………………………………………………………………3l 图5.6前泵盖CAD图………………………………………………………………32 图5.7泵1本…………………………………………………………………………32 图5.8泵体CAD图…………………………………………………………………32 图5.9浮动侧板正面………………………………………………………………33 图5.10浮动侧板反面………………………………………………………………33 图5.1l浮动侧板CAD图……………………………………………………………33 图5.12轴向补偿示意图……………………………………………………………34 图5.13支承块正面…………………………………………………………………34 图5.14支承块反面…………………………………………………………………34 图5.15支承块CAD图………………………………………………………………35 图5.16小齿轮及轴…………………………………………………………………36 图5.17内齿轮………………………………………………………………………36 图5.18小齿轮及轴CAD图…………………………………………………………36 图5.19内齿轮CAD图………………………………………………………………36 图5.20渐开线干涉…………………………………………………………………42 图5.21齿廓重迭干涉………………………………………………………………43 图5.22避免齿廓重迭干涉现象时的几何关系……………………………………44 图5.23径向干涉……………………………………………………………………46 图6.1 内啮合齿轮泵工作啮合示意图……………………………………………48 图6.2啮合点与齿轮中心的几何关系……………………………………………50 图6.3排油起点……………………………………………………………………53 图6.4排油齿形……………………………………………………………………53

内啮合齿轮泵[实用新型专利]

内啮合齿轮泵[实用新型专利]

专利名称:内啮合齿轮泵
专利类型:实用新型专利
发明人:李宝宾,郜显文,李占民,李军江,苗文秀申请号:CN201020046150.3
申请日:20100115
公开号:CN201582108U
公开日:
20100915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及一种无密封、耐高温的供润滑型齿轮泵,具体地说是一种工程机械用大流量的润滑内啮合齿轮泵。

它包括泵体、泵盖、内齿轮、外齿轮,其特征在于泵体上布置有进、出油口,内、外齿轮按内啮合方式安装在泵体内,内齿轮两键槽与变速箱主轴连接,变速箱的主轴带动内齿轮转动,内齿轮带动外齿轮转动。

本齿轮泵的优点是没有主轴,只靠齿轮的内键槽来连接。

这样可以直接把润滑齿轮泵安装在变速箱内的任何位置,只要通过主机带单键的主动轴驱动,就可以实现润滑。

结构紧凑、运行稳定可靠,使用寿命也得到了明显提高。

申请人:长治液压有限公司
地址:046011 山西省长治市太行西街52号
国籍:CN
代理机构:山西五维专利事务所(有限公司)
代理人:张志祥
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L U ig n I Zh — a g,GUO n — a ,KONG a - h n Mi g h i F n z o g,ZHANG iy n Ha— a g
( 日照钢铁有 限公 司 第二炼钢厂 ,山东 日照
26 0 ) 7 8 6
摘 要 : 文 以 IH 型 内啮合 齿轮 泵 为研 究对 象 , 绘 得 出 了其 有 关的 几何 参 数 。通过 严 格 的理 论推 该 P 测

时 , 啮合 齿 轮作 圆周 运 动 , 两 轮齿 也 是 均 匀 分 布 的 , 故 其 连续 流量 必 然呈 周期 性按 抛物 线规 律变 化 , 因此 , 评 价 齿 轮泵 的 流量 品质 , 常用流 量脉 动频 率 和 流量 通 不 均 匀 系数 6 两个 指标 来 衡 量 _ 。流 量 不 均匀 系数 6 ]

d= + = ( r+(一) Id d 【 n ≥r r】 , _) 2
() 4
式 中 :4 为小 齿 轮在 d时 间 内转 过 的角度 。 上式 两 d, t 将
图 2 啮 合 点 与 齿 轮 中心 的几 何 关 系
边同除以时间 d, t即可求得齿轮泵从压油腔压 出油液 的瞬 时流 量 :


齿 轮泵 的瞬 时流 量 随 变 量 . 啮 合 点 c至 节 点 P 厂 (
的距 离 , 图 2 按 抛 物 线 规 律 变 化 。 而 齿 轮 泵 工 作 见 )

)≥r r] ( + (一) 5 )
2 r t l

将 式 ( ) ( ) 人式 ( ) : 2 、3 代 5得

从式 () 1 可知 , 流量脉动频率厂、 q随转速 增大 、 , 齿
数 z 增多而增加 ; 降低 噪声和流量脉动 的角度 出 从
发, 流量 脉动 频率 、 , 应尽 可 能大 。
3 2 流 量不 均 匀 系数 6 .
q i由式( ) v 6 式可知 , 当啮合点 C在极点位置 ,
是 随齿轮转 角而周 期变化 的 , 故产生 了流量 脉动 。
齿 轮 机构 是现 代 机 械 中应 用最 广 泛 的机 构 之 一 ,
它具有传动效率高、 结构紧凑、 工作可靠 、 寿命长 , 传动 比准 确等 优点 j除 了用 于传 递 空 间 任 意 两轴 或 多 轴 ,
之间 的运 动 和动 力外 , 用 于制造 一 些特殊 的产 品 , 还 比
献 较少 , 而流量 脉 动对 系统 性能 又有很 大 的影 响 : 轮 齿 泵 瞬 时流 量 的不均 匀 性会 产 生 流量 脉 动 , 将 齿 轮 泵 若 输 出的流 量直 接输 入 执 行元 件 , 则会 引起 执 行 元 件 的
速 度脉 动 ; 若齿 轮 泵 出 口并 联 有溢 流 阀 , 如将 齿 轮 泵 (
中 图 类 号 : H17 文献标 识码 : 文章编 号 :0 04 5 ( 0 2 O -0 50 T 3 B 10 -8 8 2 1 ) 10 9 -3
1 引言
2 内啮合 齿轮 泵的流 量 脉动 齿 轮泵 正 常工 作 时 , 齿 轮 带动 内齿 环 转 动 。 由 小 于两齿 轮 啮合点 的啮合半 径与其 齿 顶 圆半 径并 不相 等 ( 图 1图 2 , 见 , ) 轮齿 进 入 啮合 的一 侧 密 闭容 积减 小 , 经 压 油 口排 油 ; 出啮合 的一侧 密 闭容积 增大 , 吸油 退 经 口吸 油 。吸油腔 所 吸人 的油液 随着齿 轮 的旋转 被齿 穴 空 间转 移 到压 油 腔 , 轮 连 续 旋 转 , 封 容 积 不 断 变 齿 密 化 , 轮泵 连续 不断 吸 油 和 压油 , 以 , 轮泵 密 闭 容 齿 所 齿 积的变化是 因为小齿轮 、 内齿 环的 啮合点半 径与其齿 顶 圆半 径不等所 致 , 齿 轮在 啮合 转 动时 , 而 啮合 点 的半 径
算并验证所推导的内啮合齿轮泵流量脉动公式的合理
性 和 可行 性 。
作者简介 : 刘志 刚(9 8 ) 男 , 17 一 , 山东 日照人 , 硕士研究 生 , 主
要从 事液压系统的设计及维护检修工作 。
9 6

液 压 与 气动
21 0 2年 第 1期
// \ \ (
. P } 1
导得 出了基 于几何参数的 内 啮合齿轮泵流量不均匀系数的计算公式 , 然后将测绘所得的参数带入 所推导的 公式加 以计算。结果表明, 内啮合齿轮泵的流量不均 匀系数很 小, 即流量脉动很 小, 而验证 了所推导公 也 从
式的合 理性 和 可行 性 。
关键词: 内啮合齿轮泵 ; 几何参数 ; 流量脉动
关系 , 如图 2所示 , 为啮合点 c / 至节点 P的距离 。 c 过 点作0 0 的垂线与0 0 交于 G , 1: 点 且令P G=kr 、 ,。 r 分别为小齿轮 1 内齿轮 2的啮合半径 , 、 那么
4 r( + + } f一 K I 1l ) 一 一1 l T2
又在 时间 内, 齿轮泵从 压油腔排 出液 体 的体
积 为
对 于本文 所研 究 的 IH 泵 , 小齿 轮 和 内齿 环 进 P 对
行准确的测绘 . 并参考文献 [ ] 出各参 数值见表 1 9得
21 0 2年第 1期
和表 2 。
表 1 小 齿 轮 参 数
O t

液压与 气动
表 2 内齿 轮 参 数

参考文献 :
db 2 r一 h日 2



[ ] 欧阳中和. 1 齿轮机构两种 设计方 法的对 比设计研 究 [ ] J 贵州工业 大学学报 ( 自然科学版 )2 0 , 1 :3— 4 ,0 8 ( )4 4 .
, 礼
( ) ( ) ( m) mm) mm) mm) mm)( m 。 。 m ( ( ( ( mm)( m)
! !

qt v


n q
() 7
3 1 流 量脉 动频 率 、 . ,
q v
根据定义 , 流量脉动频率厂, q 为 、

式 中 : v为 齿 轮 泵 平 均 流 量 ; g. n为 齿 轮 泵 转 速 ; g为 齿
() 1
轮泵 排量 ; g
由式 ( )可 知 , 啮合 点 C至节 点 P 6 当
2 1 7 2 。 2 。 0 0 8 0 2 4 . 4 . 9 7 3 o 0 7 . 1 0 9 3 . . 5 8 8 0 8 3 . 9 2 . 7 . 7
式 中 : 。 小齿 轮 的角速 度 ; 基 节 ; 。hz 为 为 、a 分别 为
小齿 轮 1 内齿 轮 2的齿顶 高 。 、
将式 ( ) 8 和式 ( ) 人式 ( ) 整理 得 9代 7经
另据 齿 轮泵 两 啮合齿 轮 啮合点 与齿 轮 中心 的几何
5 一) (

应 用在 由溢流 阀 、 流 阀 、 压缸组 成 的节 流调 速 回路 节 液 中 ) 则 这种 脉 动 的流 量在 流 经 溢 流 阀 时 , 产 生 压 力 , 会 脉 动 。基 于 此 , 文 以 日本 的某 公 司 的 IH-B 51 本 P 2 ..1 齿 轮 泵 为 研 究 对 象 , IH 型 内 啮 合 齿 轮 泵 的小 齿 对 P
21 0 2年 第 1期
液 压 与 气动
9 5
基 于 几 何 参 数 的 I H 型 内啮 合 齿 轮 泵 P 流 量 脉 动 的 研 究
刘志刚 , 郭名海 , 孔凡 忠 , 张海洋
S u y o l w u s t n f r I H n e n lg a u t d ffo p la i o P i t r a e r p mp o b s d o e me rc p r mee s a e n g o ti a a t r
主要针 对 流量 脉动 而 言 , 它 的大 小 来评 价 流 量 脉 动 用 的大小 J 。

( T尸 t 】 玉1


() 6
所谓 流 量 不 均匀 系 数 6 , 即指 齿 轮 泵 最 大 瞬 时
流 量 减 去 最 小 瞬 时 流 量 的 荠 与 其 平 均 流 量 的 值 . 即
dV
为 了评 价 流 量 脉 动 , 入 了流 量 不 均 匀 系数 , 引
即用 流量 脉动 系数 的 大小来 表 征流量 脉 动 的大小 。
3 内啮合 齿轮 泵流 量脉 动公 式 的推 导
g日 v =

b ,+(一J ' [ 一)≥, 一 ( 2d 。 6 l j
( ) 。 ( m) m mm) mm) mm)( 。 ( ) m m) ( ( ( ( mm) m ( m)
2 1 72 。2 。 0 . 0 2 2 . 1 0 9 3 0 8 .5 4 3 2 . 61 . 2 . 8 2 2 5 8 4 9 8 2 6 9
(0 1)
( 。 J + 尸~ = - k r 一 ) ( k) r 2r i } 【 r =( : ( ) r 2r r 一 ) +尸~ = - k :


而K o=3 一6 s+4, 取重合 度 占 =1 可得 =3— ,
6+4 =1 基 节 t , j=6 2 m。 . 5m
9 7
测 绘所 得 的参数代 入 公式 , 求得 其流 量不 均匀 系数 。 计 算结 果 与参 考 文 献 [ ] [ ] 的 相 关 资 料 比 2 、9 泵
dl b r1 hl

d n
dl
较 , 明 了所推导 的 基 于几 何 参 数 的 内啮合 齿 轮 泵 流 证 量不均 匀 系数公 式 的合理 性 和可行性 。
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