多齿轮变量齿轮泵瞬时流量特性仿真分析.pdf

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1、2014年1O月机床与液压Oct．2014第42卷第19期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．42No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．19．032多齿轮变量齿轮泵瞬时流量特性仿真分析卢淑群，邓景泉(滁州学院机械与电子工程学院，安徽滁州239000)摘要：针对齿轮泵存在振动与噪声的问题，提出了一种新型结构多齿轮变量齿轮泵。依据流量特性理论分析，采用MATLAB软件编写程序对瞬时流量特性进行仿真分析。结果表明：与普通外啮合齿轮泵相比，该变量泵不仅可以改变排量，使瞬时流量显著增加、流量脉动大幅

2、降低，而且实现了对泵体振动与噪声的有效控制，具有良好的流量特性品质。关键词：多齿轮变量齿轮泵；程序；瞬时流量；仿真；脉动中图分类号：TH325；TP311．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)19—120—3SimulationAnalysisofInstantaneOusFlowCharaeteristicsofMulti-gearVariableGearPumpLUShuqun，DENGJingquan(CollegeofMechanicalandElectronicsEngineering，ChuzhouUnivers

3、ity，ChuzhouAnhui239000，China)Abstract：Aimedatthepresenceofvibrationandnoiseproblemsingearpumps，anewstructureofmulti—gearvariablegearpumpwasproposed．Accordingtotheoreticalanalysisonflowcharacteristics，theMATLABsoftwarewasusedtoprogramtheinstantaneousflowcharacteristicforsimul

4、ationanalysis．Theresultsshowthatascomp~edwithnormalexternalgearpump，notonlythedisplace—mentcanbechangedbythevariablepump，withwhichtheinstantaneousflowincreasedsignificantlyandflowpulsationenormouslyre—duced，butalsotheeffectivecontrolisrealizedofthepumpvibrationandnoise，withg

5、oodflowcharacteristicsquality．Keywords：Multi—gearvariablegearpump；Program；Instantaneousflow；Simulation；Pulsation0前言1普通外啮合齿轮泵瞬时流量特性的研究齿轮泵作为典型的液压元件，具有结构简单且紧根据齿轮泵工作原理以及齿轮啮合基本定律，分凑、体积小、质量轻、方便维修、价格低廉等特析普通外啮合齿轮泵的瞬时流量特性，整理得出其瞬点，决定了其在液压传动系统中占据举足轻重的地时流量为：位。但普通齿轮泵存在噪声、振动、流量脉动大等各=”州+RI

6、2(+鲁]种缺陷，且不能变排量，因而限制了使用范围。流量脉动变大则会引起压力脉动增大，整个液压系统产生式中：B为齿轮宽度；∞为主动轮角速度；f为啮合点到节点之间的距离；h、h。分别为主、从动轮齿顶振动，严重时出现共振，对齿轮、轴承和密封元件等高；R、R：分别为主、从动轮节圆半径。都有破坏性的影响。为最大限度地降低振动与噪声对当两齿轮参数不同时瞬时流量为：液压系统的影响，各学者分别进行了广泛深入研究，如提出新型结构设计，并联式齿轮转子泵、椭圆齿Q(f)：B,rrnm2f1一盯一z．、l／轮转子泵和多极复合齿轮泵等；结构参数的优化设计，如模数、齿数

7、和有无卸荷槽一等。本文作(cos％q~z2(1)者综合普通齿轮泵的结构特点，提出一种新结构多齿轮变量齿轮泵，通过对齿轮泵流量特性理论分析，推令。=Bf．1，导出流量脉动的主要影响因素，运用优化软件进行流。m(＼4z．)，cos“量特性动态仿真分析，分析结果表明该泵即可变排量又可有效降低流量脉动。则：收稿日期：2013—08—16基金项目：国家自然科学基金资助项目(51175005)作者简介：卢淑群(1987一)，女，硕士，助教，主要从事流体传动与控制的科研与教学工作。E—mail：Lusq521@163．com。第19期卢淑群等：多齿轮变量齿轮

8、泵瞬时流量特性仿真分析·121·Q(t)=a：一b2(2)1)。综合上述式(2)可知齿轮泵瞬时流量是随着齿采用MATLB软件优化工具箱多目标函数优化得