为了充分缓解外啮合齿轮泵/马达困油现象,在确保产品输出能力不变的等排量前提下,分析模数对困油腔内的负荷流量、泄漏流量和卸荷流量的影响,提出了一种等排量大模数的设计方法,并基于这3种流量的瞬时平衡和同齿形参数、不同模数下卸荷面积的演绎计算,计算出困油压力并由此判断出困油现象的缓解程度。结果表明,对于给定的齿轮副和工况条件,等排量下的齿宽系数反比例于模数的3次方,模数越大,困油现象越趋于缓解,且径向力越小,但齿宽系数越小;同齿形参数、不同模数下的卸荷面积等于模数的平方乘基准模数为1下的卸荷面积,从而为同齿形参数、不同模数下的卸荷面积计算,提供了极大方便;卸荷槽外通的进出口压力互为颠倒,导致泵较马达的困油现象更严重,但等排量小模数马达同样也会出现较为严重的困油现象。得出了选择最大化/较大的模...

在确保输出能力不变的等排量前提下,为提高外啮合齿轮泵/马达的综合性能,根据构建的等排量与齿形参数、齿宽系数、模数间关系,分析了齿数、齿顶高系数和模数对轻量化、输出脉动、困油现象、径向力和容积效率等性能的影响;基于齿宽系数的最小化,提出了一种等排量大模数的高综合性能设计方法。结果表明,排量为由齿数和齿顶高系数构成的齿形量、齿宽系数、由模数构成的尺寸量的三部分乘积;齿数和齿顶高系数是影响轻量化效果和脉动质量的主要参数,可依据二者的高综合性能要求,确定出最优的齿数和齿顶高系数及其齿形量;模数是影响径向力、容积效率和困油性能的主要参数,模数的最大化极利于这些性能尤其是高困油性能的充分实现;最大化的模数由给定排量、最优齿形量、最小齿宽系数和模数标准化要求共同确定。得出等排量大模数设计...

为使齿轮泵/马达的内泄漏计算及其容积效率评估更加符合实际,依据弹性体的变形规律和轴抗扭能力的一致性要求,提出了随齿顶圆半径线性变动的伺服间隙和伺服轴径,从而构建出相应的内泄漏伺服模型,并分析了齿轮宽径比对容积效率的影响。结果表明,形状系数最大化利于实现容积系数最大化及其轻量化;无根切齿轮的齿顶高系数最大化并不能实现更高的容积效率;宽径比越大,容积效率越高,轻量化效果越好,与固定间隙固定轴径下的结论正好相反。得出内泄漏伺服模型既符合实际又简单可靠的重要结论。

为了明晰齿轮泵/齿轮马达输出量的脉动机理及其差异性,基于由性能到参数的逆向设计方法和渐开线齿廓的无根切特点,以最能反映输出脉动与困油等性能的重合度和轻量化效果的齿数为渐开线齿廓的构造变量,重点推导出无量纲节法线长度等齿廓参数式;据此,重构出齿轮泵输出流量和齿轮马达输出转速的脉动系数式;由许可脉动系数下的轻量化设计方法,确定出相应的最小重合度及其最少齿数。结果表明,重合度是影响脉动系数的关键参数,齿轮马达的转速脉动系数大于齿轮泵的流量脉动系数,重合度越大,脉动系数越小,脉动差异性越小,但困油负荷越大;重合度和齿数是影响轻量化效果的两个关键参数,重合度越大或齿数越少,轻量化效果越好;最小重合度由许可脉动系数唯一确定,最少齿数由最小重合度、许可齿顶压力角和许可齿顶圆心角等共同确定,从而完善...