利用流场仿真技术计算水压外啮合齿轮泵内液压径向力.pdfVIP

维普资讯 2008年第36卷第06期 流 体 机 械 39 文章编号：2008)06—0039—o4 利用流场仿真技术计算水压外啮合齿轮泵内 液压径向力 王 强。姜继海 。袁俊超 (哈尔滨工业大学 ，黑龙江哈尔滨 150001) 摘 要 ： 利用 ADINA软件对水压外啮合齿轮泵 内部流场进行 了仿真，据此分析 了齿轮泵 内液压径 向力的变化范围，这 一 方法与常用理论计算相比更接近于实际，为平衡外啮合齿轮泵内径向力提供了理论参考。 关键词： 水液压；流场仿真 压径向力；齿轮泵 中图分类号： TH173 文献标识码 ： A CalculationofHydraulicRadialForceinsideW aterHydraulicExternalGearPump UsingFluidSimulation Technology WANGQiang，JIANGJi—hai，YUANJun—ehao (HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China) Abstract： TheflowfieldinsidethewaterhydraulicexternalgearpumpwassimulatedviathesoftwareofADINA，basedon whichthevariationalrangeofthehydraulicradialforceinsidethegera pumpwasanalyzed．Thismethod，whichwilloffertheoret— icalreferencetobalancingthehydraulicradialforceinsideexternal gera pump，wasclosertofactcompraedtothetheoreticalcal— culation incommonuse． Keywords： waterhydraulic；flowfieldsimulation；hydraulicradial force；gearpump 1 前言 2 常用理论计算液压径向力 水液压技术 目前已成为当今世界液压技术领 在外啮合齿轮泵中，齿轮同低压腔相接触的 域的前沿研究课题之一，但是可提供作为产品的 区段(其夹角为0)受压力p。作用，同高压腔相接 水压外啮合齿轮泵还不多见，实际上其市场前景 触的区段(其夹角为 )受压力p作用，高低压腔 却十分广阔 。』。在齿轮泵中，轴承负载的问题一 之间的过渡区段 (其夹角为0)所受的压力是变化 直受到普遍关注，其解决方法之一就是减少轴承 的(由P上升到P)，其压力分布如图1所示 。 上的径向力，因为径向力大了，除了降低轴承寿命 在工作过程中，由于啮合点是变化的，所以夹 外，还会使齿轮轴的变形加大，易出现齿顶刮壳现 角0、0和 随之而变，因此齿轮圆周所受的总压 象，因此，如能准确地计算出齿轮泵 中的液压径向 力也是变化的，计算起来十分繁琐。为计算简便， 力的大小和方向，对平衡齿轮泵中径向力将会大 近似假定 ： 有好处。本文利用 当今流行 的流场有 限元技术 ， (1)所有液压力都作用在齿顶圆上； 对水压外啮合齿轮泵内流场进行了仿真计算，并 (2)中心线 OO：与进油 口边缘之夹角为 0， 据此求解出了液压径向力的大小和方向，与过去 即01=常数； 常用理论方法相比，此法更加精确。 (3)从中心线OO：起，由低压