大排量齿轮泵设计与动态特性仿真研究.pdfVIP

50 FLUID MACHINERY Vo1．40，No．10，2012 文章编号： 1005—0329(2012)10—0050—04 大排量齿轮泵设计与动态特性仿真研究 孟传明 (天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京 100013) 摘 要： 设计特殊齿形的齿轮提高齿轮泵的排量；对主、从动轮啮合过程及接触强度进行了分析校核。将不同模数的 齿轮进行叠加组合，设计双模数主、从动齿轮 ，提高齿轮啮合过程中的容积变化量；以刚度、阻尼、摩擦系数组成的系统来 代替油膜，模拟主、从动齿轮的工作过程 ，再利用Workbench对主、从动齿轮进行接触有限元分析。计算分析结果表明： 大齿啮合时x、Y最大接触力为6780N和5400N，小齿啮合时x、Y最大接触力为6560N和5300N，主、从动齿轮的强度能 够满足使用要求。 关键词： 大排量齿轮泵；双模齿轮；齿轮啮合；接触动力学 中图分类号： TH325 文献标识码 ： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．10．011 LargeDisplacementGearPumpDesignandSimulationofDynamicCharacteristics MENG Chuan-ming (CoalMiningDesigningBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Beijing100013，China) Abstract： Specialtoothgera wasdesignedtoimprovehteflow ofgera pump，andhtemeshingprocessandhtecontactstrength of htemain，drivenwheelwasanalyzed．Overlayingthedifferentmodulus，thed0ublemod~eofthemain-drivengearwasde- signedtoincreasetheamountofvolumechangesinmeshingprocessofthegear；Theworkingprocessofmain-drivengearwas simulatedwiththecompositionsystem ofrigidity，damping，frictioncoefficientinsteadofoilfilm．Th emain—drivengearcontact wasanalyzedbytheuseofWorkbenchsoftware；Calculationresultsshowhtattheflow oftwo-modegera pumpistwiceof htevol— umeandthestrengthof themain—drivengera meetstherequirements． Keywords： lragedisplacementgearpump；two—modegear；gearmeshing；contactdynamics 1 引言 2 大排量齿轮泵设计 普通齿轮泵在工作中，常会出现齿面疲劳损 齿轮泵 由前盖、后盖、泵体、主动齿轮、从动齿 坏、断齿、断轴等现象，此外 由于齿轮泵的排量和 轮、轴套、侧板等零件组成，如图1所示，主从动轮 压力较小，限制 了齿轮泵的应用 ¨ 。本文提出 的工作状态如图2所示 。 一 种含有双模数齿轮的外啮合齿轮泵，对双模齿 轮传动的动态特性进行分析，并以刚度、阻尼、摩 擦系数组成的系统来代替油膜，采用 Recurdyn仿 真模拟齿轮泵的工作过程 ，再利用 Workbench对 主、从动齿轮进行强度分析 。本文所得的仿真结 果为齿轮泵的受力分析及结构优化提供依据。 图1 齿轮泵装配体 收稿 日期 ： 2011—10—21 修稿 日期 ： 2012—09—11 20