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漸開線水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵
目前柱塞泵是水液壓動力元件zui為常見的結(jié)構(gòu)形式，雖然部分水液壓柱塞泵產(chǎn)品的工作性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過油壓產(chǎn)品，但仍無法避免其結(jié)構(gòu)形式所帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對污染物敏感、自吸性能差、流量/壓力脈動大和振動噪聲等級高等固有弊端，這在一定程度上限制了水液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

漸開線水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵
水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵是將綠色水液壓技術(shù)和高壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，該泵能夠克服已有水液壓泵存在上述缺點，符合液壓動力元件“高壓化”、“高速化”、“集成化”和“綠色化”的發(fā)展趨勢。選取了新型漸開線內(nèi)嚙合齒輪副（簡稱“漸開線內(nèi)嚙合齒輪副”）作為水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵的核心關(guān)鍵元件，該種齒輪副能夠減小VICKERS齒輪泵的無用死體積和困油體積，因而使內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵具有更好的工作特性；研究了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副的參數(shù)化數(shù)學(xué)建模方法及圖形化建模方法，分析了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副的嚙合特性，推導(dǎo)了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副避免根切的極限條件；推導(dǎo)了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副的參數(shù)化瞬時流量方程以及相關(guān)流體輸運特性評價指標(biāo)，分析了齒輪設(shè)計參數(shù)對泵流體輸運特性的影響規(guī)律；分析了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副運動特性對困油特性的影響，提出了基于內(nèi)嚙合齒輪副圖形模型的困油特性圖形化求解方法，研究了齒輪設(shè)計參數(shù)對泵困油特性的影響，并給出了困油消除結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；提出了基于內(nèi)嚙合齒輪副圖形模型的不平衡徑向力精確求解方法，獲得了內(nèi)嚙合齒輪副不平衡徑向力的周期性變化數(shù)值，設(shè)計了水潤滑環(huán)境下齒輪軸滑動軸承和內(nèi)齒輪殼體兩對關(guān)鍵摩擦副的靜壓支承結(jié)構(gòu)；設(shè)計了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵軸向和徑向間隙自動補(bǔ)償控制元件，結(jié)合有限元分析軟件分析了間隙補(bǔ)償元件在工作過程中的應(yīng)力和變形分布狀況，計算了間隙自動補(bǔ)償控制過程中的內(nèi)泄漏量；確定了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵的主要技術(shù)指標(biāo)及內(nèi)嚙合齒輪副的設(shè)計參數(shù)，基于關(guān)鍵零部件的工況特點選定了其材料及對應(yīng)加工工藝；參考油壓VICKERS齒輪泵相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵樣機(jī)試驗系統(tǒng)，試驗研究了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵樣機(jī)的工作性能，分析了其主要失效形式及原因。概述水液壓動力元件的發(fā)展現(xiàn)狀及所存在的固有缺點，介紹了本課題的來源、研究目的和意義，簡述了現(xiàn)代水液壓技術(shù)和內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，指出了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵的優(yōu)勢所在，介紹了本課題的關(guān)鍵問題和主要研究內(nèi)容。運用二次展成法建立了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副的參數(shù)化數(shù)學(xué)模型，基于所獲得的數(shù)學(xué)模型，建立了內(nèi)嚙合齒輪副的圖形模型，分析了該種齒輪副*的嚙合運動特性，結(jié)合齒輪嚙合理論推導(dǎo)了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副避免根切的極限條件。推導(dǎo)了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副的參數(shù)化瞬時流量公式，提出了考核內(nèi)嚙合齒輪副流體輸運特性的三個性能指標(biāo)，分析了模數(shù)、變位系數(shù)、齒數(shù)、壓力角和過渡圓角半徑等齒輪設(shè)計參數(shù)對內(nèi)嚙合齒輪副流體輸運特性的影響。分析了漸開線內(nèi)嚙合齒輪副運動特性對其困油特性的影響，提出了基于內(nèi)嚙合齒輪副圖形模型的困油特性求解方法，分析了模數(shù)、變位系數(shù)、齒數(shù)、壓力角和過渡圓角半徑等齒輪設(shè)計參數(shù)對內(nèi)嚙合齒輪副困油特性的影響，設(shè)計了對應(yīng)困油消除結(jié)構(gòu)。提出了求解漸開線內(nèi)嚙合齒輪副不平衡徑向力的圖形化求解方法，獲得了不平衡徑向力隨齒輪旋轉(zhuǎn)的周期時變特性，確定了水潤滑條件下、承受周期變負(fù)載的齒輪軸滑動軸承和內(nèi)齒輪殼體兩對關(guān)鍵摩擦副靜壓支承結(jié)構(gòu)形式，分析了靜壓支承結(jié)構(gòu)參數(shù)對其承載力和泄漏量的影響，確定了減摩耐磨、泄漏小的靜壓支承結(jié)構(gòu)參數(shù)

漸開線水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵
分析了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵利用浮動側(cè)板和月牙塊實現(xiàn)軸向和徑向間隙自動補(bǔ)償控制的原理，基于浮動側(cè)板反推力時變特性設(shè)計了其背壓腔結(jié)構(gòu)，利用有限元方法獲得了浮動側(cè)板和月牙塊的應(yīng)力和變形分布，計算了間隙自動補(bǔ)償過程中的泄漏量。確定了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵的主要技術(shù)指標(biāo)及對應(yīng)的齒輪設(shè)計參數(shù)，確定了內(nèi)嚙合齒輪副高精度加工成形方法以及浮動側(cè)板、月牙塊和滑動軸承等復(fù)合塑料零件的加工工藝，搭建了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵樣機(jī)試驗系統(tǒng)，試驗研究了水液壓內(nèi)嚙合VICKERS齒輪泵樣機(jī)的工作性能、失效形式。