微小型高转速摆线内啮合齿轮泵的研究.pdf

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1、硕士学位论文微小型高转速摆线内啮合齿轮泵的研究RESEARCHONMINIATUREHIGH-SPEEDGEROTORPUMP葛泽华哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TH326学校代码：10213国际图书分类号：621.6密级：公开全日制工程硕士学位论文微小型高转速摆线内啮合齿轮泵的研究硕士研究生：葛泽华导师：姜继海教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TH326SchoolCode:

2、10213U.D.C:621.6SecurityClassification:PublicDissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMINIATUREHIGH-SPEEDGEROTORPUMPCandidate：GEZehuaSupervisor：Prof.JIANGJihaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffi

3、liation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要摆线内啮合齿轮泵是容积式液压泵的一种，具有结构简单、排量体积比大、填充性好、质量轻等优点，广泛应用于机床、车辆运输、食品机械等领域，其高端产品也应用在航空发动机中。随着外骨骼机器人技术的不断发展和我国对高端制造业的投入增多，摆线泵有了更广泛的应用场合与发展

4、前景，同时也对其提出了更高的性能要求。本文以微小型高转速摆线内啮合齿轮泵为研究对象，主要对其工作原理、基本参数、静力学特性、摩擦副特性和流量特性进行理论和仿真研究，并通过实验验证。首先，研究内外转子齿廓的生成原理，建立内转子齿廓方程和转子副啮合方程，确定微小型摆线泵转子副的基本参数以及范成系数和弧径系数的取值范围，给出其对齿廓形状、曲率半径和啮合特性的影响规律。根据摆线泵工作原理确定主要结构参数，为后续的静力学和摩擦副特性、流量特性和实验研究提供基础。其次，对摆线泵转子副进行静力学仿真分析，得出转

5、子副处于不同啮合位置，在驱动转矩和压力油作用下的的应力和形变云图，完成静力学校核与模态分析。根据静力学分析结果，对摆线泵三组主要摩擦副开展研究，建立齿间滑移摩擦副弹流润滑模型、外转子圆周摩擦副流体动压润滑模型和轴向间隙油膜泄漏模型，完成对摩擦副油膜的分析与计算。然后，对微小型高转速摆线内啮合齿轮泵的流量特性进行分析，根据瞬时排量曲线建立AMESim仿真模型，研究配流盘吸排油窗口始末位置对摆线泵流量特性和压力脉动的影响规律。通过CFD软件对摆线泵进行流场分析，研究间隙油膜厚度、转速和压力对摆线泵流量

6、特性的影响规律。最后，开展对微小型高转速内啮合摆线泵的实验研究。设计并加工摆线泵实验样机与高转速小型液压泵测试实验台，完成微小型高转速摆线泵的样机实验，验证了理论分析与仿真的正确性。实验结果表明样机能够在高转速下正常工作，满足性能指标要求。关键词：摆线内啮合齿轮泵；微小型；高转速；流量特性；摩擦副分析-I-AbstractAbstractGerotorpumpisatypeofpositivedisplacementhydraulicpumpwiththeadvantagesofsimplestr

7、ucture,compactvolume,goodfilling,andlightweight.Itiswidelyusedinmachinetools,vehicletransportation,foodmachineryandotherfields,anditshigh-endproductsarealsoappliedinaeroengines.WiththecontinuousdevelopmentofexoskeletonrobottechnologyandChina'sincrease

8、dinvestmentinhigh-endmanufacturing,gerotorpumpshaveawiderrangeofapplicationscenariosanddevelopmentprospectsandalsomeethigherperformancerequirements.Thispapertakestheminiaturehigh-speedgerotorpumpastheresearchobject,andmainlyconductstheoretical