1、齒輪參數及泵體結構的優(yōu)化設計;CBN一G3系列高壓齒輪泵,對泵體的材料和結構做了改進(jìn),提高了泵體的能力。通過(guò)分析齒輪泵的性能指標,建立了齒輪泵齒輪參數優(yōu)化的數學(xué)模型,用優(yōu)化方法尋得使齒輪泵的性能趨于 佳的齒輪參數。對多齒差擺線(xiàn)齒輪泵、復合齒輪泵、多從動(dòng)輪齒輪泵建立了優(yōu)化設計模型。對直齒輪泵進(jìn)行了模糊優(yōu)化設計,對齒輪泵的設計起到了 的指導作用。
2、困油現象及解決措施的研究降。齒輪泵的困油現象對齒輪泵乃至整個(gè)液壓系統都會(huì )產(chǎn)生很大的危害, 采取措施加以解決。齒側間隙很小時(shí)直齒齒輪泵和斜齒齒輪泵困油容積的變化規律,并設計了齒輪泵困油的導壓槽。無(wú)側隙斜齒齒輪泵困油時(shí)的臨界螺旋角表達式。給出了有側隙斜齒齒輪泵的端面重合度與困油容積的關(guān)系,了其困油容積、困油流量及瞬時(shí)流量隨端面嚙合點(diǎn)位置的變化規律,并了不困油螺旋角范圍。降低齒輪泵困油壓力的新方法一一卸荷降壓槽法,并對其工作原理及作用進(jìn)行了分析。這些研究對齒輪泵的困油,具有重要的理論價(jià)值和工程意義。
3、齒輪泵的噪聲控制技術(shù)?,F在人們對噪聲的控制越來(lái)越重視,而齒輪泵的噪聲大一直是令人困擾的問(wèn)題。齒輪泵噪音大的原因是多方面的,但主要是由困油現象、齒形設計精度以及齒輪泵的自身特點(diǎn)等因素造成的。其解決的途徑也有多種。通過(guò)增加齒輪泵工作齒輪的重合度,以及在軸端增加一對過(guò)渡齒輪兩種方法來(lái)齒輪傳動(dòng)的連續性和穩定性,從而由于沖擊產(chǎn)生的噪聲,并取得了好的效果。
4、齒輪泵的變量方法。齒輪泵的排量不可變也是限制其 廣泛應用的一個(gè)重要因素。如何才能使齒輪泵的排量可變?通過(guò)改變齒輪泵齒輪的嚙合長(cháng)度來(lái)改變齒輪泵的輸出排量,比較具有實(shí)用價(jià)值。
具體可通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)方式軸向移動(dòng)從動(dòng)齒輪的位置來(lái)改變兩齒輪的軸向嚙合長(cháng)度,從而實(shí)現齒輪泵輸出流量的線(xiàn)性變化。當然也有一些其他方法如改變這兩個(gè)齒輪的齒數(齒輪的其他參數不變),使兩齒輪的大小不同,由此構成的齒輪泵可以獲得兩種輸出排量;再有變轉速等。
5、降低齒輪泵流量脈動(dòng)的研究。由于齒輪泵的流量脈動(dòng)較大,在一些要求較高的液壓系統中,很少采用齒輪泵。
關(guān)于降低齒輪泵流量脈動(dòng)的方法主要有:
(1)級聯(lián)齒輪泵的研究;通過(guò)兩級或并聯(lián)直齒輪泵同時(shí)輸出流量進(jìn)行疊加從而使該泵的總體輸出流量脈動(dòng)下降。
(2)非對稱(chēng)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪泵的研究;通過(guò)設計齒廓工作側與非工作側的非對稱(chēng)漸開(kāi)線(xiàn)實(shí)現流量脈動(dòng)降低。如日本島津制作所研制的SP系列泵。
(3)平衡式復合齒輪泵:由于輸油的多個(gè)齒輪相位交錯,其流量脈動(dòng)有所下降。
6、齒輪泵高壓化途徑的研究嘟一均。提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個(gè)發(fā)展方向,而提高工作壓力所帶來(lái)的問(wèn)題是:(l)軸承壽命縮短;(2)泵泄漏加劇,容積效率下降。產(chǎn)生這兩個(gè)問(wèn)題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡的徑向液壓力,且工作壓力越高,徑向液壓力越大。目前學(xué)者針對以上兩個(gè)問(wèn)題所進(jìn)行的研究是:(l)對齒輪泵的徑向間隙進(jìn)行補償;(2)減小齒輪泵的徑向液壓力,如優(yōu)化齒輪參數,縮小排液口尺寸等(3)提高軸承承載能力,如采用復合材料滑動(dòng)軸承代替滾針軸承等。其中復合齒輪泵在這方面有很大的發(fā)展潛力。