外啮合齿轮泵卸荷面积的精确仿真分析.pdfVIP

第25卷第3期 农业工程学报 、，01．25No．3 42 2009年3月 TransactionsoftheCSAE Max．2009 外啮合齿轮泵卸荷面积的精确仿真分析 李玉龙1一，刘煜1 (1．合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009；2．合肥学院机械工程系，合肥230022) 摘要：为获得与困油压力仿真模型实现无缝连接的卸荷面积计算方法，依据齿轮泵的困油原理和卸荷线的分割面积法， 计算出分割点随转角的变化规律，结合展开法生成的过渡曲线代替圆弧过渡，给出了卸荷面积与卸荷槽宽度之间的精确 关系和一个困油周期内卸荷面积及困油面积的精确结果。实例仿真说明卸荷面积及困油面积的变化为抛物线型，结果数 据与现有文献提供的非常一致，说明了所建模型的正确性。得出卸荷面积以及困油面积计算的精确性，为后续困油压力 仿真的可靠性提供了保证以及计算方法的通用性。 关键词：齿轮泵，轮齿，卸荷面积，困油面积，卸荷槽 中图分类号：TH325 文献标识码：A 文章编号：1002—6819(2009)-3-0042-04 李玉龙，刘 煜．外啮合齿轮泵卸荷面积的精确仿真分析[J]．农业工程学报，2009，25(3)：42--45． Li Kun．Precisesimulationofreliefareaofexternal ofthe Yulong,Liu analysis spur-gearpump[J]．TransactionsCSAE, with Chinese 2009,25(3)：42--45．(inEnglishabstract) 定。 0’引 言 图1a中，团油面积处于最小位置，此时卸荷槽不起 外啮合齿轮泵作为液压传动中最古老、最常用的动 作用；当丰动齿轮0。连续旋转时，卸荷线“d分别经过齿 力源之一，长期以来应用相当广泛【I】。但由其结构特点所 造成的困油现象危害也相当严重，开设卸荷槽是目前通 示)和另一侧渐开线段(如图ld所示)，直至啮合点1 行的做法，但其结构和空间位置的确定依赖于困油压力 脱开为止。 的缓解评估。该评估可依靠困油压力的实际量测或者模 型仿真来进行，而仿真则具有试验无法比拟的高效、低 成本等优势。 表示基节、齿轮01的基圆半径、顶圆压力角和啮合角。 当前这一工作尚多局限于试验实测12J和CFD模拟13J， 并设在f=fo时，耐交于p疗。的延长线，长度定义为 如果能建立一个困油压力精确的仿真模型，则可以提高 效率，降低成本，是非常有意义的。由于该模型的建立 ．fs=B谢／cosa’。 不可避免地要计算～个困油周期内的卸荷面积，文献【4】 +吃 十岛 十q 十吃 曾利用三维面特征的方法对此进行了尝试，并通过拟合 的方法得出其变化规律。但这种基于多平台的计算方法， 难以实现数据的无缝连接。为此，本文拟提出一种新的 计算方法，旨在克服这一缺点。 1 卸荷面积数学的模型 4、鸭 齿轮泵的齿侧间隙是一把“双刃剑”，侧隙虽利于 +q +q 缓解困油现象，但过大会引起振动，过小或者无侧隙又 a．最小困 b．卸荷线位于Oi c．卸荷线位于d．卸荷线位于0一 油容积处 啮合渐开线段上0-齿顶圆弧上 齿侧渐开线段上 会因各