水壓外嚙合齒輪泵關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、水壓傳動(dòng)技術(shù)直接以天然水或自來(lái)水作為工作介質(zhì)，既具有液壓技術(shù)的共性優(yōu)點(diǎn)，又具有節(jié)省資源、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、動(dòng)態(tài)性能好、系統(tǒng)效率高、應(yīng)用范圍廣等突出的特點(diǎn)。水壓傳動(dòng)技術(shù)適應(yīng)了環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的要求，可大幅提高經(jīng)濟(jì)效益，已成為液壓工業(yè)技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新的主要領(lǐng)域之一。
　　液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源。齒輪泵排量范圍適中、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工業(yè)應(yīng)用廣、在產(chǎn)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，水液壓柱塞泵已經(jīng)研制并形成產(chǎn)品，而水液壓外嚙合齒輪泵的研究和產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)

2、外未見(jiàn)報(bào)道，針對(duì)這一全新技術(shù)，作者進(jìn)行了大量理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，在查閱大量國(guó)內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，分析了國(guó)內(nèi)外水壓元件的研究與應(yīng)用情況，指出了研究水壓齒輪泵的重要意義，明確了研究水壓外嚙合齒輪泵的主要技術(shù)難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，提出了解決水壓齒輪泵技術(shù)難點(diǎn)所需的關(guān)鍵技術(shù)，確定了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　在對(duì)影響齒輪泵容積效率的泄漏特性進(jìn)行分析后，采用功率損失最小原則對(duì)水壓齒輪泵齒頂和端面間隙進(jìn)行了優(yōu)化，為水壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)設(shè)

3、計(jì)及研制奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，考慮到水壓齒輪泵內(nèi)部流動(dòng)特性的不確定性，同時(shí)還給出了水壓外齒輪泵紊流泄漏流量公式，為確定水壓齒輪泵內(nèi)部流態(tài)提供支持。
　　為研制出高性能的水壓齒輪泵，本文還對(duì)齒輪泵各零部件材料進(jìn)行了選擇，并對(duì)關(guān)鍵摩擦副材料進(jìn)行了研究，在參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，確定了水壓齒輪泵關(guān)鍵摩擦副材料的組成成分，采用正交設(shè)計(jì)法制備了摩擦磨損試件，并在 MPX-200型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上對(duì)試件進(jìn)行了水潤(rùn)滑下摩擦磨損試驗(yàn)，采用極差方差分

4、析法和對(duì)磨損表面形貌分析確定了該材料的最佳配比，試驗(yàn)結(jié)果表明：該材料在載荷1000 N、轉(zhuǎn)速1100r/min下的摩擦系數(shù)為0.08，線磨損率為0.41×10-10mm/N·m；同時(shí)還對(duì)該材料的物理化學(xué)特性及機(jī)械性能進(jìn)行了測(cè)試分析。
　　本文還應(yīng)用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法證明了水壓齒輪泵內(nèi)部流場(chǎng)流動(dòng)特性為層流，并應(yīng)用流固耦合理論對(duì)水壓齒輪泵進(jìn)行了二維流場(chǎng)的仿真分析，仿真結(jié)果表明水壓齒輪泵齒頂泄漏與層流理論計(jì)算結(jié)果一致，進(jìn)一步驗(yàn)證了水

5、壓齒輪泵內(nèi)部泄漏為層流，在此基礎(chǔ)上，對(duì)齒輪泵的液壓徑向力進(jìn)行了仿真計(jì)算，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　水壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)也是影響其性能的主要因素，因此，本文確定了水壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)其關(guān)鍵零部件——浮動(dòng)軸套進(jìn)行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并應(yīng)用預(yù)緊力設(shè)計(jì)原理對(duì)密封圈溝槽進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)為防止徑向力不平衡而使軸承壽命降低，以及由于軸承得不到有效的潤(rùn)滑而處于干摩擦狀態(tài)，進(jìn)行了徑向平衡孔的設(shè)計(jì)，并確定了徑向平衡孔的布置位置及方式。
　　在結(jié)