中高压外啮合齿轮泵端面间隙的理论计算

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1、２０１２年３月第３０卷第２期Ｍａｒ．２０１２Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．２ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．２０１２．０２．００５中高压外啮合齿轮泵端面间隙的理论计算李玉龙，孙付春（成都大学工业制造学院，四川成都６１０１０６）摘要：在浮动轴套（侧板）受力分析的基础上，通过其内侧油膜挤压力、困油力、工作油压力和其外侧补偿力等的计算，构建出浮动轴套（侧板）轴向的动力学模型．利用龙格－库塔法在一个啮合周期内的迭代运算，获得端面间隙的动态仿真结果，并就压紧力系数、工作油压的不同分布和困油压力对端面间隙的影响进行分析．结果表明：

2、案例工况参数下的端面间隙值一般在０１３ｍｍ左右，与实际情况比较吻合；同一压紧系数下浮动侧板内侧因工作油压的不同分布所引起的总油压力越大，端面间隙则越小；在其他条件不变的情况下，压紧系数越大，端面间隙越小；油压的不同分布、压紧系数的大小对端面间隙具有明显的影响，而困油压力的影响较小；总体而言，中、高压外啮合齿轮泵的端面间隙实际上波动较小，可采用动态端面间隙的均值以简化后续计算．关键词：齿轮泵；端面间隙；浮动轴套；轴向振动；困油压力中图分类号：Ｓ２７７９；ＴＨ３２５文献标志码：Ａ文章编号：１６７４－８５３０（２０１２）０２－０１４７

3、－０６ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｉｎｍｅｄｉｕｍｏｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｓＬｉＹｕｌｏｎｇ，ＳｕｎＦｕｃｈｕｎ（ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１０１０６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｉｎａｍｅｄｉｕｍｏｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｔｅｒｎ

4、ａｌｇｅａｒｐｕｍｐｉｓｒａｒｅｙｅｔ，ｔｈｕｓａｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｓｕｃｈａｃｌｅａｒａｎｃｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒｂａｓｅｄｏｎａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｆｏｒｃｅｄａｃｔｅｄｏｎａｆｌｏａｔｉｎｇａｘｉａｌｓｌｅｅｖｅ（ｓｉｄｅｐｌａｔｅ），ｗｈｉｃｈｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｓｑｕｅｅｚｅｄｆｉｌｍ，ｔｈｅｏｕｔｓｉｄｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｆｏｒｃｅｓｏｎｔｈｅｓｌｅｅｖｅ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｒａｐｐｅｄｏｉｌａｎｄｔｈｅｗｏｒｋ

5、ｉｎｇｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅ．ＴｈｅｎｖａｒｉａｂｌｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｓｗｅｒｅｉｔｅｒａｔｉｖｅｌｙｅｓｔｉｍａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎａｍｅｓｈｉｎｇｃｙｃｌｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＲｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａｍｅｔｈｏｄ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｗｏｒｋｉｎｇｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｒａｐｐｅｄｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｔｈｅｃｌｅａｒａｎｃｅｖａｌｕｅｗａｓｃｏｎｄｕｃ

6、ｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅｉｓａｂｏｕｔ０．１３ｍｍｉｎａｌｌｔｈｅｃａｓｅｓ，ａｎｄｉｔｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｔｏｔａｌｆｏｒｃｅｏｆｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｕｅｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｏｐｅｒａｔｉｎｇｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｔｈｅｓａｍｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ，ｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ．Ａｓｔｈｅｏｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｒｅｍａｉ

7、ｎｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏ，ｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｔｉｏｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｃｌｅａｒａｎｃｅ，ｂｕｔｔｈｅｔｒａｐｐｅｄｏｉｌｐｒｅｓｓｕｒｅｊｕｓｔｈａｓｓｌｉｇｈｔｅｆｆｅｃｔｏｎｉｔ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ｉｎａｍｅｄｉｕｍｏｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｅｘｔｅｒｎａｌｇｅａｒｐｕｍｐｔｈｅａｘｉａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ

8、ｒｅａｌｌｙｓｈｏｗｓｌｅｓｓｖａｒｉａｂｌｅ，ｓｏｔｈａｔｔｈｅｍｅａｎｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｃｌｅａｒａｎｃｅｓｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｄｅｓｉｇｎｔｏｓｉｍｐｌｉｆｙｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ