振动影响齿轮泵困油压力的仿真与理论分析.pdf

《振动影响齿轮泵困油压力的仿真与理论分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第13期农业工程学报2012年7月TransactionsoftheChineseSocietyofA鲥culturalEngineeringV01．28No．13Jul．201277振动影响齿轮泵困油压力的仿真与理论分析李玉龙，孙付春(成都大学工业制造学院，成都610106)摘要：为探讨外啮合齿轮泵的齿轮副振动对两困油区内困油压力仿真结果的影响，由困油的体积弹性模毒定义建立出有关困油压力的仿真模型，并就有、无振动的两种情况，通过两困油区内来自困油的各种泄漏量的量值比较，分别对2个困油区内困油压力值的大小进行了理论分析，且佐以仿真运算

2、和试验验证。结果表明，第2困油区内的压力峰值大于第1困油区内的压力峰值，振动下的峰值差距较无振动时为小；出口压力越高，峰值差距越大；振动下的仿真结果较无振动时精度更高，例第6组的仿真误差由16．7％改善到7．8％；在困油压力的仿真中，有必要考虑齿轮副的振动因素等，动态困油模型呵为泵后续的进一步设计提供理论支持。关键词：外啮合齿轮泵，振动，计算机仿真，困油模型，困油压力doi：10．3969a．issn．1002—6819．2012．13．013中图分类号：TH325，THl37．3文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一13-

3、0077—05李玉龙，孙付春．振动影响齿轮泵困油压力的仿真与理论分析[J】．农业工程学报，2012，28(13)：77—81．LiYulong．SunFuchun．Simulationandtheoreticalanalysisontrappedoilpressureinexternalgearpumpinfluencedbyvibration[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofA鲥culturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(13)：77—81．(

4、inChinesewithEnglishabstract)0引言1困油压力的仿真模型外啮合齿轮泵是一种泵送工作油液的动力泵，应用极广1”。困油现象作为该泵三大主要不足之一，近些年仍没有得到根本解决，随着齿轮泵高速化的发展，困油现象日趋加重，由此对液压界造成了很大的困扰pJ。在齿轮泵的设计中，目前解决困油问题的办法尚多处于事后验证和局部调整的阶段，例如，卸荷槽尺寸的修改，侧隙和轴向间隙的调整等【3】，考虑到试验的局限性，事后验证目前也仅适用于低速的情况卜51。但随着计算机技术的快速发展，仿真技术弥补了这一不足，可以通过困油模型的仿真运算对困油压

5、力进行i,平t"dit川”，以便于指导泵后续的设计。2004年，李玉龙就困油的全过程进行了困油压力的仿真研究[61，2006年，Eaton基于质量连续方程对某航空用外啮合泵的困油压力进行了建模、仿真和试验【7J。不过，在以上仿真所采用的困油模型中，均没有考虑泵齿轮副的振动因素；同时，在泵现有的齿轮副振动研究中，又没有考虑到振动对困油压力造成的影响[12-1s]。对此，文献f7．101就振动下的困油压力进行了建模和仿真，及分析了困油压力对轴向间隙1161、侧隙11”和转矩1]8-191等造成的动态影响，并得出一些重要结论，但缺乏仿真结论的理论支

6、持。为此，论文拟就振动对困油压力的影响进行深入的理论分析，并加以试验验证。收稿日期：201202．04修汀日期：2012-05-29基金项目：成都大学人才引进资助项目(20804)作者简介：李玉龙(1968一)，男，江苏泰兴人，成都大学教授，博士r主要从事齿轮泉理论及现代设计方法研究。成都大学工业制造学院t成都610106-Emali：leo-world@163．corn图Ia—h描述了外啮合齿轮泵的2个困油区从图la的形成到图lh结束的全过程IS．Io]。其中，一个为偏向齿轮泵主动齿轮D，的困油区1(图中灰色区域)；另一个为偏向从动齿轮02

7、的困油区2(图中黑色区域)，图la—c和图lc—e、图ld--f和图lf_h分别描述了困油区1、2的压缩过程和膨胀过程。设困油区l、2内的困油容积、困油压力和困油的有效体积弹性模量分别以巧、Pl、KI和％、现、局表示，mrll3、Pa、MPa。图中，“-”表示啮合位置Ⅳ。、Ⅳ2，“·”表示侧隙位置局、马。来自困油区l和2内困油的泄漏途径主要包括啮合处，侧隙处、轴向间隙处、卸荷槽口处，通过这4处的泄漏量分别以Qm．1，重}f’1、Qo，I、Qr,1和Qlm．2、级2、Q0加Qr'2表示，mm3／s，有关它们的具体计算参见文献[5,101。两困油

8、区内的困油泄漏流向均规定为从困油区内向外流出为正，为此，由流体的体积弹性模量定义。得关于困油区1、2内困油压力的仿真模型为[5’l叫11百dpl=鲁}‰也。灯Qr，