[发明专利]建立不同侧隙和卸荷槽下齿轮泵理论排量的统一模型方法

说明书

建立不同侧隙和卸荷槽下齿轮泵理论排量的统一模型方法，包括如下步骤：步骤一、由齿轮副的周期性啮合过程分析，定义齿面啮合线区间及其齿面流量和输出啮合线区间及其输出流量；步骤二、计算齿面啮合线区间内的齿面流量；步骤三、分析齿面流量、输出流量的周期性及论证和选定双卸荷槽内的啮合线段为输出啮合线区间；步骤四、在选定输出啮合线区间内，由出口腔封闭区域的扫过面积方法，建立输出流量及其脉动系数、排量、类型系数的统一模型；步骤五、由脉动系数验证统一模型的正确性；步骤六、修正现有类型系数中部分错误。本发明方法更简单，原理更清晰，公式更简洁，结果更可靠，得出同类侧隙下无卸荷槽与单侧卸荷槽下类型系数均相同的重要结论。

技术领域

本发明涉及齿轮泵技术领域，具体涉及建立不同侧隙和卸荷槽下齿轮泵理论排量的统一模型方法。

背景技术

外啮合齿轮泵(简称为齿轮泵)为依靠两个同尺寸齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，从而实现介质输送或增压的一类容积式动力元件。虽结构最简单，应用最广泛，但齿轮副啮合半径的周期性变化和重合度大于1，也造成了流量脉动和困油现象等严重的结构性问题。侧隙的有和无、双卸荷槽设置对称与否的不同类型，对输出流量或理论排量和困油现象均有较大的影响，其中，理论排量是由输出流量确定的，对理论排量的影响程度多用类型系数的大小来评价，类型系数越小理论排量越大，类型系数越大理论排量越小。目前，输出流量公式多为单一侧隙类型和单一卸荷槽类型下基于经典文献：何存兴所著的《液压元件》而展开相关推导的，其中，来自困油腔和出口腔通过卸荷槽的交换流量，对出口腔内输出流量的损益影响最为关键，输出流量计算的周期性啮合线区间多为齿顶啮合后的有侧隙一个、无侧隙半个的基圆节距，这一啮合线区间内包含了困油区间。显然，这些单一类型及困油区间内交换流量损益影响下的输出流量研究，局限性大，交换流量影响的分析复杂，难免也会出现一些错误性结论。截至目前为止，尚缺乏一个涵盖有或无侧隙、卸荷槽不对称设置因素在内的统一计算模型，比如输出排量的统一模型等。

发明内容

针对背景技术的不足，本发明提出了重合度×基圆节距的齿面啮合线区间及其齿面流量，有侧隙下一个基圆节距、无侧隙下半个基圆节距的输出啮合线区间及其输出流量，从而通过论证和选定双卸荷槽内的啮合线段为输出啮合线区间，既有效避开了困油区间内交换流量对输出流量的直接损益影响，也便于可以从齿面流量曲线中直接提取出输出流量曲线，进而以不同的输出啮合线区间的大小代表侧隙的有和无，双卸荷槽的不对称啮合线宽度为变量，构建出输出流量及其脉动系数、排量和类型系数计算的统一模型。其目的在于：通过方法更简单，原理更清晰，公式更简洁，结果更可靠的统一模型建立，一方面纠正现有研究结果中的错误，另一方面为齿轮泵甚至齿轮马达输出特性的进一步研究，提供理论基础和研究方法。其中，齿轮泵与齿轮马达为原理相反、结构基本相同的两类液压元件。

不同侧隙和卸荷槽下齿轮泵理论排量统一模型建立所涉及的结构，主要包括主动渐开线齿轮-轴、从动渐开线齿轮-轴、双卸荷槽的前端浮动侧板、双卸荷槽的后端浮动侧板四部分。

建立不同侧隙和卸荷槽下齿轮泵理论排量的统一模型方法，包括如下步骤：

步骤一、由齿轮副的周期性啮合过程分析，定义齿面啮合线区间及其齿面流量和输出啮合线区间及其输出流量；

步骤二、计算齿面啮合线区间内的齿面流量；

步骤三、分析齿面流量、输出流量的周期性及论证和选定双卸荷槽内的啮合线段为输出啮合线区间；

步骤四、在选定的输出啮合线区间内，由出口腔封闭区域的扫过面积方法，

建立输出流量及其脉动系数、排量、类型系数的统一模型；

步骤五、由脉动系数验证统一模型的正确性；

步骤六、修正现有类型系数中的部分错误。