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。

为简单高效推导出泵用罗茨转子的容积利用系数,基于容积利用系数与平均理论流量间的因果关系,巧妙地提出了一种容积利用系数的反求方法;分析了有无余隙的两种轮廓构造对容积利用系数的不同影响。结果表明,由“果”(即平均理论流量)到“因”(即容积利用系数)的反求方法简单高效,结果准确可靠,通用性普适性强;有余隙的轮廓构造利于实现容积利用系数的最大化;共轭轮廓的曲线类型通过控制轮廓系数的上限取值,对形状系数及其容积利用系数的间接影响较大;容积利用系数可简化为形状系数的单变量函数,轮廓系数给定下的共轭轮廓曲线类型对容积利用系数的影响甚微。研究结果为转子泵诸如容积利用系数及轮廓特征的其他计算提供了一种新思路与新方法。

为寻求泵用外摆线凸轮转子的最佳轮廓构造,基于一种双对称方法,以滚径比为构造变量,构建出与外摆线相对应的内轭线方程;分析了内轭线分别为内摆线、直线段、固定点3种特定形态下泵的性能特点。结果表明,滚径比对泵的综合性能的影响具有前急后缓的特点,滚径比越大,形状系数越大,轻量化效果越好,但流量脉动性能越差;直型内轭线下的泵轻量化、流量脉动和易加工的综合性能最好;点型内轭线下的形状系数最大、加工最容易;内直型外摆线为凸轮转子的一种较为理想的轮廓构造。

为共轭轮廓曲线的类型创新或现有类型的性能评估,基于转子与配对转子轮廓间的共轭原理,依序建立出以法向长度和传动角为构造参数的共轭轮廓方程,构建出其能作为共轭轮廓曲线的存在关系式和不发生共轭轮廓曲线几何干涉的极限关系式。结果表明:量纲一化法向长度对转角的一阶导数等于传动角的正弦函数为共轭轮廓曲线的存在条件;某一转角下存在传动角对转角的一阶导数等于0、+1分别为非直线、外直线轮廓转子取得上限形状系数的极限条件;传动角

为提高罗茨泵的容积利用率和容积效率,提出一种具有更高形状系数的密封凸顶和偏心圆弧的转子型线。基于普通的圆弧转子型线,通过偏心设计形成偏心圆弧转子型线,实现形状系数和容积利用率的提高;再由密封用凸顶圆弧的设计,进一步大幅提高形状系数和容积利用率;并就这三种圆弧转子的2叶形状系数和容积利用率,进行实例运算。结果表明,偏心转子的形状系数和容积利用率,较普通转子分别增效1.42%和2.24%;2叶凸顶转子凸顶半角1°~8°间的形状系数和容积利用率,较普通转子分别增效1.95%~7.26%和3.58%~11.84%,效果明显;且凸顶结构简单、易加工。为罗茨泵其他型线的增效设计提供了一种创新途径和方法。

介绍了焊接热裂纹形成机理，通过实例分析产生焊接缺陷的主要原因，并提出相应的防止措施。