內(nèi)嚙合齒輪泵強(qiáng)度的研究.pdf

1、內(nèi)嚙合齒輪泵與外嚙合齒輪泵相比其流量脈動小,僅是外嚙合齒輪泵流量脈動率的1/10～1/20.此外,其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,重量輕,噪聲小和效率高,無困油現(xiàn)象.在采取補(bǔ)償措施后,可達(dá)到相當(dāng)高的容積效率,對介質(zhì)的污染不甚敏感. 本論文以漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵為研究對象,從其工作原理和幾何結(jié)構(gòu)出發(fā),研究齒輪泵的強(qiáng)度和剛度,為進(jìn)一步提高齒輪泵的性能提供理論基礎(chǔ). 本課題在內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)的基礎(chǔ)上,對內(nèi)嚙合齒輪泵強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了深入

2、研究.根據(jù)現(xiàn)在內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用情況,對其性能影響大的主要是齒輪軸的強(qiáng)度和剛度,因此本論文以齒輪軸的強(qiáng)度和剛度為對象開展研究. 作為一對嚙合的傳動齒輪副,嚙合力是影響其強(qiáng)度和剛度的主要因素,但對于內(nèi)嚙合齒輪泵除了嚙合力還有液壓力的影響,并且液壓力遠(yuǎn)大于嚙合力.徑向力是影響齒輪軸的強(qiáng)度和剛度的主要因素,徑向力包括液壓力產(chǎn)生的徑向力和嚙合力產(chǎn)生的徑向力,因此,分析內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪軸的受力情況是進(jìn)行強(qiáng)度和剛度分析的基礎(chǔ).

3、 本論文以內(nèi)嚙合齒輪泵的幾何結(jié)構(gòu)和工作原理為基礎(chǔ),參照外嚙合齒輪泵的受力分析,建立了內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪軸的力學(xué)模型.首先,根據(jù)其吸油和排油原理和幾何結(jié)構(gòu),把受力區(qū)劃分為高壓區(qū),低壓區(qū)和過渡區(qū).然后,利用計(jì)算機(jī)畫圖求出液壓力產(chǎn)生的徑向力,利用力的平行四邊形法則求解出液壓力產(chǎn)生的徑向力和嚙合力產(chǎn)生的徑向力的合力及其方向.最后,根據(jù)計(jì)算機(jī)畫圖得出的結(jié)論和幾何參數(shù)之間的關(guān)系,推導(dǎo)出齒輪軸最大徑向力和最大輪齒最大彎矩的簡便計(jì)算公式. 在力

4、學(xué)分析的基礎(chǔ)上,對齒輪軸進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度分析校核.齒輪軸的強(qiáng)度校核包括輪齒的彎曲強(qiáng)度,疲勞強(qiáng)度和齒輪軸的彎曲強(qiáng)度校核;齒輪軸的剛度校核包括輪齒的剛度和齒輪軸的剛度校核. 齒輪軸的強(qiáng)度校核和疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核涉及到應(yīng)力修正系數(shù),齒形修正系數(shù),使用系數(shù),動載系數(shù)等許多系數(shù),為了能準(zhǔn)確有效的進(jìn)行計(jì)算校核,本文用VB6.0編制了計(jì)算校核程序,并基于Access用VB6.0開發(fā)了數(shù)據(jù)庫.對齒輪軸的彎曲強(qiáng)度和剛度校核,也用VB6.0編制了計(jì)算

5、校核程序,并基于Access用VB6.0開發(fā)了數(shù)據(jù)庫. 本文用有限元建模對齒輪軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核,更詳細(xì)的分析齒輪軸各部分的應(yīng)力和位移變形,并與程序的結(jié)果進(jìn)行了比較分析.在設(shè)計(jì)齒輪泵時,既要進(jìn)行齒輪軸強(qiáng)度校核又要進(jìn)行齒輪軸剛度校核,但根據(jù)設(shè)計(jì)理論和使用經(jīng)驗(yàn),齒輪軸強(qiáng)度一般能滿足要求,齒輪軸剛度是影響齒輪泵性能的最主要因素.齒輪軸剛度變形過大,會影響齒輪的嚙合精度,增大間隙,增加泄漏,影響容積效率和齒輪泵使用壽命.為了進(jìn)一步驗(yàn)證