针对某型号轴向柱塞泵在重载小流量工况下容积效率低的问题,运用AMESim软件搭建轴向柱塞泵配流副原理模型,对配流盘的结构进行优化设计并对优化前后的容积效率进行对比分析,最后,通过试验验证了相关设计参数的正确性,结果表明:优化后的配流盘结构能明显地改善重载小流量工况下轴向柱塞泵的容积效率。

在分析外啮合齿轮泵齿侧间隙组合的卸荷槽对缓解困油压力的影响及对侧隙的要求,通过对困油容积的变化率和困油区内卸荷槽口和侧隙处的泄漏量计算,建立困油模型,并且用MATLAB编程计算,根据实例的条件给出了侧隙的对应值,比较出应优先采用最小卸荷槽间距配小侧隙的卸荷组合。

为消除径向力对齿轮泵造成的极大危害,提出一款双静压平衡槽+牙形卸荷槽的无径向力方案和实施结构。首先,由压啮力的大小和方向计算,得出双静压平衡槽的形位尺寸;其次,由卸荷槽的设计准则,确定出牙形卸荷槽的形位尺寸;最后,实施卸荷面积的虚拟实测及困油压力的动态仿真。结果表明该结构确能实现无径向力和近似无困油力的创新目的。

本文在分析齿轮泵的流量脉动和压力脉动的基础上，设计出一种错齿齿轮泵。该泵经试验，与普通齿轮泵相比，其流量脉动和压力脉动降到四分之一，噪音降低约6分贝。

为研究困油压力及异、同齿数对外啮合齿轮泵转矩影响,从分析直齿轮传动与卸荷槽的几何关系入手,将啮合齿面分成八点、三区、七过程。以主动齿轮的啮合半径为变量,建立出一个啮合周期内转矩的静态和动态计算式,并以实例加以分析比较。结果表明：转矩的波动及其最大峰值随困油压力的增加而加大,但最小峰值基本保持不变,同齿数的转矩品质要优于异齿数,以及转矩的静态计算误差较大等;困油压力对转矩的影响很大,设计上应尽量克服之,异齿数对泵各项性能的影响是相异的,不能一概而论。

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。

因外啮合齿轮泵高速化下的困油卸荷需要,提出能够实现卸荷面积最大化且形状与齿廓一致的卸荷槽新的渐开线型式。针对现有的矩形卸荷槽型式,以小侧隙为例,通过所建立且被验证的困油模型,就困油压力峰值和困油本身的有效利用率两指标,进行渐开线型式和矩形型式下的仿真运算与分析比较。结果表明：案例参数下,渐开线型卸荷槽下的卸荷面积是矩形下的1.19-31.59倍;能极大地降低困油压力峰值和缓解困油现象,且提高了困油本身的有效利用率和泵的容积效率等。得出渐开线卸荷槽能够满足泵高速化下困油的卸荷需要。

以对称双矩形卸荷槽为例,基于泵排油区域封闭容积变化的精确计算和困油压力的仿真结果,给出了理想状态和实际状态下瞬时流量的计算公式,并就流量品质进行分析。结果表明:理想状态下,卸荷槽能有效改善泵的流量品质,平均流量提高了1.6%;流量不均匀系数降低了65.3%;实际状态下,卸荷槽同样能有效改善泵的流量品质,不过改善效果将有所下降;大侧隙时两困油区互为一体仅为一种粗略的近似;单齿啮合区间也会发生明显的困油现象等。得出困油现象仅限于双齿啮合的传统定义应予以修正,以及在流量计算中考虑困油压力很有必要的结论。

针对液力自动变速箱内置外啮合液压齿轮泵存在的困油现象进行分析.根据其为中心轮浮动式齿轮泵的特点,理论分析困油现象形成原因和困油过程,基于分析对齿轮泵卸荷槽的基本参数进行设计,并对齿轮泵卸荷槽的开设进行分析,设计齿轮泵偏置卸荷槽的最佳偏移位置.利用Solidworks建立齿轮泵三维模型,基于CFD进一步对比分析了无卸荷槽、对称开设卸荷槽、偏置开设卸荷等三种情况下的齿轮泵三维流场,分析结果表明偏置开设卸荷槽的齿轮泵能明显改善困油区的困油压力,有利于提高齿轮泵的容积效率.研究结果为此类齿轮泵困油现象解决提供参考依据.

轴向柱塞马达运转过程中的噪声问题是马达研发中的关键技术难题之一。针对21t挖掘机用回转马达使用过程中遇到的噪声问题,进行了分析研究,锁定了问题点为配流盘三角卸荷槽,给出了解决方案并加以试验验证。