应用单参数曲面族包络面理论,计算和分析了弧面分度凸轮机构。通过齐次坐标变换,推导建立了圆柱滚子、圆锥滚子以及双曲线滚子的弧面分度凸轮轮廓曲面模型的统一数学表达式。通过实例,验证了该方法和模型的正确性。为压力角及主曲率表达式的推导奠定了基础;同时,为计算机辅助设计和制造空间凸轮提供了参考。

为考量困油压力对外啮合齿轮泵流量脉动的影响,以无侧隙和对称双矩形卸荷槽为例,基于泵排油区域封闭容积的精确计算,并结合困油压力的仿真与验证,给出了理想与实际两状态下瞬时流量的计算公式,并分析了流量脉动所涉及到的相关性能指标。结果表明,相对于无卸荷槽情况,理想状态下的卸荷槽能够极大地改善泵的流量脉动,案例参数下的平均流量提高了12.34%;流量不均匀系数降低了85.09%;在考虑困油以及相关泄漏量的情况下,有卸荷槽的流量脉动品质虽然比理想状态下有所下降,但仍比无卸荷槽时有很大的改善,案例参数下的平均流量提高了6.73%;流量不均匀系数降低了73.90%;高速时虽然存在较大的困油压力,但该压力却有利于流量脉动的改善,案例参数下的困油压力峰值虽高达9.7 MPa,但流量不均匀系数却降低了87.61%等。因此在流量脉动的计算中考虑困油因素...

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。

为提高泵齿顶间隙内的润滑性能,提出了旨在强化其内动压润滑效应的齿轮副偏心设计方法,通过综合考虑泵体变形、轴-轴承不同心等因素,建立了压差流与剪切流组合下的齿顶泄漏公式,并由该泄漏的最小化条件计算出齿轮副相对于泵壳中心的偏心距。结果表明,转速越高,偏心距越小,泄漏越小,容积效率提升明显;出口压力越大,偏心距越接近上限值,泄漏越大,容积效率提升不明显等。最终,得出了通过齿轮副的偏心,齿顶间隙内动润滑效应明显的重要结论。

为提高外啮合齿轮泵齿轮端面间隙内的润滑性能,提出了旨在强化其内动压效应的设计方法,结合加工简单的基本要求,以主从动齿轮的两轴心在浮动侧板内侧面上的投影点为基准,将浮动侧板内侧面分成上中下3大区域,其中,上下两区域的倾斜角由油膜最佳承载量条件来计算;中间区域为平行面,主要起密封作用。结果表明：提出的组合油楔结构以及推导出的斜面倾斜角,简单实用,加工方便;采用36°的密封区和根圆处的1.25最佳收敛比,具有更大的油膜力和剪切流量,并提高容积效率等。