斜齿齿轮泵齿轮的优化设计
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万方数据
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［$］ 何存兴 3 液压元件 ［ <］ 机械工业出版社， 3 北京： $A?% 3 ［%］ 李九华 3 外啮合齿轮泵齿轮参数最佳值的研究 ［ C］ 3 机械工 程学报， （!） ： $A?%， $+0 / $$! 3 ［!］ 周骥平， 姜 铭， 李 益 民， 等 3 斜齿 齿 轮 泵小 脉 动 输出 特 性 ［ C］ （$%） ： 3 机械工程学报， %+++， $? / %+ 3
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。但流量脉动大， 引发
压力脉动造成振动和噪声的问题依然存在， 因而不宜用在 要求稳定性高的工作设备上， 因而使其应用范围大受限制。 液压界对此提出了一些解决方案， 例如采用加接液压滤波 器、 分片式齿轮泵和行星齿轮泵结构， 都可大大降低流量脉 动， 但这么做就使直齿齿轮泵结构和工艺简单的优点大打 了折扣。而采用斜齿齿轮泵， 不但继承了直齿齿轮泵的各 项优点， 而且大大降低了流量脉动。 不言而喻外啮合斜齿齿轮泵中的一对斜齿轮是泵的心 脏， 由于其啮合传动不同于直齿齿轮泵的啮合传动， 对其参 数选择合理与否， 将直接影响斜齿齿轮泵流量输出的有效
项目 优化值 * 8 22 $? 3 !! +’ % 3 ++
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对对应的参数和上述斜齿齿轮泵相同的直齿齿轮泵进 行计算得其流量脉动为 + 3 $;A2:。 可见采用斜齿可使流量脉动大幅度降低， 本例就降低 了 !? 3 0B 。 因此采用斜齿齿轮泵代替直齿齿轮泵， 并对斜齿轮的 有关参数进行合理有效的选择， 能大大降低流量脉动， 并且 由于斜齿轮传动的本身特点， 会使斜齿齿轮泵工作更加平 稳， 噪声降低。 参考文献：
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（上接第 @ 页） 景资料。荷兰资源环境部开展了 “生态指标” 计划， 目前已 经提出了 $++ 种原材料和工艺的生态指标， 直接为设计人 员选择原材料和生态工艺提供定量化的支持。 结束语 产品生态设计的出现是可持续发展思想在全球得到共 识与普及的结果。尤其是产业生态学的兴起， 将带来一场 新的产业革命。不但改变传统的产品生产模式， 也将改变 工艺过 现有的产品消费方式。而 4DE 作为一种评价产品、 程和活动的全生命周期对环境影响的方法， 成为产品生态 将 设计的重要工具之一。 4DE 仍然处于不断的完善阶段， 万方数据 对更多的产品、 工艺和材料进行分析， 为产品生态设计提供 $ 更完善的产品资源性能、 产品环境性能以及全生命周期评 价指标体系。 参考文献：
收稿日期： 修订日期： !### ’ %% ’ #!： !##% ’ #( ’ %$ 基金项目： 江苏省科委应用基础研究项目 （ O.$)*#)）
图 ! 斜齿轮传动啮合面 斜齿轮传动的啮合面的一段如图 ! 所示， 图中 !" 表 示一对轮齿进入啮合的位置，$& 则表示脱离啮合的位置，
作者简介： 殷金祥 （%$&* ’ ） ， 男， 安徽安庆人， 扬州大学硕士研究生， 主要研究领域为机械制造及自动化。
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・ 设计与研究 ・ 殷金祥 周骥平 斜齿齿轮泵齿轮的优化设计 & " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "
斜齿齿轮泵齿轮的优化设计
殷金祥， 周骥平
（扬州大学工学院， 江苏 扬州 !!"##$）
摘要： 分析了斜齿齿轮泵和直齿齿轮泵啮合传动的不同点， 得出了斜齿齿轮泵重合度要求的特殊条件， 构建了一 个以斜齿齿轮泵的输出流量脉动最小为目标函数的斜齿齿轮泵齿轮优化设计的数学模型。 关键词： 齿轮泵； 斜齿轮； 重合度； 优化设计 中图分类号： !"#$% 文献标识码： & 文章编号： （!##%） %##& ’ $()* #( ’ ###& ’ #!
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间， 增加了重合度， 但反映在斜齿轮 泵上则有另一种情况。 如图 % 所 示， 当两对齿轮的啮 合线处于区间 !"# 内时， 两啮合齿 处于不完全齿宽啮 合 状 态， 虽然能 够连续传动， 但不能 把 高 低 压 力 油 腔隔开， 起不到封油作用； 当两对齿 轮的啮合线处于区间 "#$% 内时， 两啮合齿处于全齿 宽 啮 合 状 态， 既 能连续传动， 又能把 高 低 压 力 油 腔 隔开； 当两对齿轮的啮合线处于区间 $%& 内时， 两啮合齿 又处于不完全齿宽啮合状态， 不能把高低压力油腔隔开。 所以要使斜齿轮连续传动， 并连续输出压力油， 不使高低压 力油腔沟 通， 就必须要使前对齿的啮合线离开全宽啮合 后对齿的啮合线进入这个区间。为了使高 "#$% 区间时， 低压力油腔不相沟通， 斜齿齿轮泵中的斜齿轮又和普通啮 合传动的斜齿轮重合度要求不同， 为此就必须对斜齿齿轮 泵齿轮的重合度条件进行分析讨论。 图% 斜齿轮 轮齿示意图
［!］ 性和品质 。本文分析了斜齿齿轮泵和直齿齿轮泵啮合传
动的不同点， 得出了斜齿齿轮泵中斜齿轮重合度特殊要求 的条件， 并以标准斜齿齿轮泵的流量输出脉动为目标函数， 建立数学模型， 用最优化方法力求寻得可使得斜齿齿轮泵 流量输出脉动为最小的斜齿轮的有关参数。 ? 分析计算 直齿轮和斜齿轮啮合传动是不同的。直齿轮啮合传 动， 两轮齿是突然沿整个齿宽接触， 又突然沿整个齿宽离 开， 反映在直齿齿轮泵上就是当两对齿一进入啮合便把高 低压力油腔隔开 ， 因而， 直齿齿轮泵连续输出压力油的条 件只需重合度!% 即可； 而两个斜齿轮啮合传动时， 从啮合 开始， 其齿面上的接触线先由短变长， 然后又由长变短， 直 到脱离啮合。 这样的啮合方式延长了每对轮齿的啮合时
万方数据
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（上接第 @ 页） 景资料。荷兰资源环境部开展了 “生态指标” 计划， 目前已 经提出了 $++ 种原材料和工艺的生态指标， 直接为设计人 员选择原材料和生态工艺提供定量化的支持。 结束语 产品生态设计的出现是可持续发展思想在全球得到共 识与普及的结果。尤其是产业生态学的兴起， 将带来一场 新的产业革命。不但改变传统的产品生产模式， 也将改变 工艺过 现有的产品消费方式。而 4DE 作为一种评价产品、 程和活动的全生命周期对环境影响的方法， 成为产品生态 将 设计的重要工具之一。 4DE 仍然处于不断的完善阶段， 万方数据 对更多的产品、 工艺和材料进行分析， 为产品生态设计提供 $ 更完善的产品资源性能、 产品环境性能以及全生命周期评 价指标体系。 参考文献：
收稿日期： 修订日期： !### ’ %% ’ #!： !##% ’ #( ’ %$ 基金项目： 江苏省科委应用基础研究项目 （ O.$)*#)）
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・ 设计与研究 ・ 殷金祥 周骥平 斜齿齿轮泵齿轮的优化设计 & " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "
斜齿齿轮泵齿轮的优化设计
殷金祥， 周骥平
（扬州大学工学院， 江苏 扬州 !!"##$）
摘要： 分析了斜齿齿轮泵和直齿齿轮泵啮合传动的不同点， 得出了斜齿齿轮泵重合度要求的特殊条件， 构建了一 个以斜齿齿轮泵的输出流量脉动最小为目标函数的斜齿齿轮泵齿轮优化设计的数学模型。 关键词： 齿轮泵； 斜齿轮； 重合度； 优化设计 中图分类号： !"#$% 文献标识码： & 文章编号： （!##%） %##& ’ $()* #( ’ ###& ’ #!
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