內嚙合齒輪泵強度的研究.pdf

1、內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,其結構簡單緊湊,重量輕,噪聲小和效率高,無困油現(xiàn)象.在采取補償措施后,可達到相當高的容積效率,對介質的污染不甚敏感. 本論文以漸開線內嚙合齒輪泵為研究對象,從其工作原理和幾何結構出發(fā),研究齒輪泵的強度和剛度,為進一步提高齒輪泵的性能提供理論基礎. 本課題在內嚙合齒輪泵結構和幾何參數(shù)的基礎上,對內嚙合齒輪泵強度和剛度進行了深入

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

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

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

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行強度和剛度校核,更詳細的分析齒輪軸各部分的應力和位移變形,并與程序的結果進行了比較分析.在設計齒輪泵時,既要進行齒輪軸強度校核又要進行齒輪軸剛度校核,但根據(jù)設計理論和使用經(jīng)驗,齒輪軸強度一般能滿足要求,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.為了進一步驗證