非啮合式二齿齿轮泵流量特性研究

1、非啮合式二齿齿轮泵流量特性研究张军()安徽理工大学,安徽淮南232001摘要:给出了非啮合式二齿齿轮泵的工作原理,分析了其流量特性及流量脉动,并不其他常见液压泵进行了比较,结果表明:该齿轮泵具有流量大、脉动小、无啮合力等特点,其传输介质不仅可为液体、气体,而且可为高粘度的液体和半流体,甚至可为具有腐蚀性的上述工作介质。关键词:非啮合式二齿齿轮泵;工作原理;流量特性文献标识码:A中图号:TH3251非啮合式齿轮泵工作原理对二齿齿轮泵的工作齿的几何形状进行分析可4非啮合式齿轮泵，从结构到原理完全不同于，在0360范围？内，该工作轮在工作时可分成4知已有或已研究过的齿轮泵,该泵在结构上类似于摆个周期

2、,每个周期的工作情班是完全相同的,因而,动液压马达，但却是一种可连续转动的新型液压泵，只需分析090?范围内的瞬时流量即可。090?范()它是由1对等齿数齿轮副通过传动轴驱动1对工围内的瞬时流量又分成轮齿啮合时的瞬时流量及工作转子,该转子和泵体及前后盖构成液压泵的工作作轮无齿部分接触所形成的瞬时流量2种情班。区。从理论上也可由多对转子构成并联液压泵。每由该工作轮的结构特点可知,该工作轮的齿顶个工作转子上至少有2个大齿,也可有3个或多个高、齿根高是正常齿轮泵齿顶高、齿根高的2倍左()大齿过多可能有害，工作轮上的大齿齿高比正常B右，模数不变，因而，其极限转角可参照齿数为正齿轮泵的轮齿齿高大2倍以上

3、。轮齿轮廓既可为渐(6九)常齿轮泵的极限转角=/z。开线，也可为非渐开线；轮齿可以和转子做成一体,()(小)B1?0啮合时的瞬时流量也可以做成活齿结构。由于工作轮上的轮齿的作用在分析啮合时的瞬时流量以前，首先引入一个是不泵体、前后端盖一起构成密封容积来传输流体，()小概念。伏意曲线abc见图1绕点o转过角所扫()它不参不啮合类似于叶片泵的叶片,故称为非啮过的不规则的面积等于该曲线端点a、c所对应的半1合式齿轮泵,是一种具有原始创新设想和自主知识()小径oa、od=oc转过同样角所扫过的面积产权的新型流体动力元件。()A=A2abccbaadda111112平均理论流量图2为二齿齿轮泵在主动齿轮

4、?在dt时间转该齿轮泵的平均流量小小过d角时,从动齿轮？转过d角,它们间的关12兀()()Q=Bnhh+2R1系可根据二齿齿轮泵传动轮的啮合基本定律来决R二齿齿轮泵工作轮的节囿半径;式中定,即h二齿齿轮泵工作齿的齿顶高；()3R=R1122B二齿齿轮泵工作轮的宽度；、齿轮？、？的角速度；12式中n二齿齿轮泵工作轮的转速。R、R齿轮?、?的节囿半径。12()由式1可以看出，由于二齿齿轮泵工作齿的齿()小1两边乘以dt,并考虑到dt=d、dt=将式112顶高是普通齿轮泵齿顶高的2倍以上，故二齿齿轮小d,则2泵的平均流量近似对应普通齿轮泵平均流量的2R1倍。()小小4d=d21R23瞬时流量此时,齿

5、轮？在dt时间压油腔的齿面所扫过的瞬时流量是指泵在某一瞬时排出的液体体积。(容积dV等于其曲线所扫过的面积这个面积就等1液压系统工作质量的好坏不泵的瞬时流量特性有直小小于R转过d角所扫过的扇形面积和R转过de11c11接关系，如泵的瞬时流量脉动大，不仅会使液压执行)角所扫过的扇形面积之差乘以齿宽B,即元件的的平稳性及均匀性变差，而且会引起压力脉()将R、RRR代入式8整理得c1c2e1e2BR1122()Q=2Rh+h+h+-hsh112122R2R12()()1+f9R2小(aa对渐开线齿轮f=RR=RCOS,为标准压j11j11)()力角，所以，式9又可以写成coBR1122小图1任意曲线

6、转动时扫过的面积()Q=2Rh+h+h+h-sh112122R2小Fig.1ThecoveringsquarwhenanycurveturningtheangleR122()小()1+R10j11R2由于二齿齿轮泵的一对传动齿轮及一对工作轮具有相同的参数,即：R=R=R,h=h=,=h12121小小，=,R=R=R,则212j1j2j222（小）（）Q=BRh+h-R112shj22）（又因R=R+h,所以e2222w（小）（）Q=BR-R-R12shej图2二齿齿轮泵的工作示意图（）（）11、12可以看出，在啮合范围内，它们的瞬由式Fig.2Theprincipleofthetwo-teet

7、hgearpump小时流量是随齿轮的转角按抛物线规律变化。同理，齿轮？在dt时间压油腔的齿面所扫过的容积（）（小222当工作轮无齿部分啮合时的瞬时流量？小小RdRde22c222B2（）(|)dV=B-)(R=R-d2B)c12e190?222(|)ddV+dVdV11222RB1()Q=22=BR-Rshe11()6()小=Re1-Rc1d1dtdtdt2R22222()()()13=BR-R=BR-Re11e式中R、R齿轮？和齿轮？的齿顶囿半径；e1e2由于R=R+h,则eR、R齿轮？和齿轮？的啮合半径。c1c22()Q=BRh+h142sh所以从压油腔排出去的油液的容积（）由式14可以看

8、出，当工作轮的无齿部分啮合时，其R122B2（）（dV=dV+dV=R-RR+-12elc2e2瞬时流量为恒定值。2R224流量脉动)小()Rd7c21()1流量脉动()将式7两边除以dt,则瞬时流量系统的流量脉动将引起系统的压力脉动，系统cdBR11dV2222)()Q=R-R+R-R的流量脉动过大，将使得液压泵的工作平稳性降低，shelcle2c2dtR22因此，对该泵的流量脉动进行分析是很有必要的。()8()6流量脉动可用流量相对脉动幅值脉动率来其中含有R、R2个自变量，可利用三角关系加以clc2表示，它是衡量容积式液压泵流量品质的一个重要简化，图3中f为啮合点C至节点P的距离，由图3指

9、标。可知222222二齿齿轮泵的脉动率R=R-2kR+f,R=R+2kR+fcl11c2222222)(2Q-Qshmaxshmin)(R=R+h,R=R+he111e222()”5 = Q+ Q sh()比较式12、式 14 可知，Q= B2 Rh+ h , sh maxmaxshmin式中齿轮？、？的齿顶高。h、h122()()222(B)Q=Q=BRh+h-R,将Q2shminshjshmax()Q代入式15得shmin2202Rj()616=22204Rh+2h-Rj()2流量脉动分析如果该泵的齿顶高是普通齿轮泵的2倍，由式图3啮合点和齿轮中心的几何关系()16可以看出，在其它参数不变

10、的情班下，其流量脉Fig.3Thegeomtryrelationshipbetweenmeshingpointand动将明显减小()文章编号:100320794200412200492043AZ91D镁合金的微弧氧化研究11122刘君,谈政,甄华霞,吴金宁,符国钧()1.中国矿业大学材料科学不工程学院,江苏徐州221008;2.南京华宏压铸厂,江苏南京210000摘要:对KOH、NaPO、NaAlF溶液中AZ91D镁合金的微弧氧化进行了研究结果表明:该3436镀液最佳溶液浓度为70g!L、20g!L、30gnL,能形成较好的微弧氧化膜,而且离子含量稳定,pH值基本不变,分散能力好,所得膜层厚度

11、均匀,主要由MgO和MgAlO组成,还有少量的AlMg存在。2423关键词:镁合金;耐蚀性微弧氧化;电解液;中图号:文献标识码:ATG1461前言，尺寸为20mmX20mmX3mm，其成分如表1所料镁合金密度低,比强度和比弹性模量较高,是一示。种超轻型、性能优良的环保型工程材料,广泛应用于表1AZ91D镁合金的成分Tab11AZ91Dmagnesiumalloycomponents汽车制造、通讯、光学仪器、计算机制造业、家用电器、飞机、火箭和航天飞船上。本文研究了AZ91DAlMnZnSiCuNiFeRe其他元素镁合金在KOH、NaPONaAlF的混合体系下的微34368.59.50.170.

12、404.50.9?0.05?0.025?0.001?0.004-?0.001弧氧化,微弧氧化后的镁合金通过一系列的性能试试样在AZ91D压铸件上截取,对表面进行打验,测试了陶瓷层对镁合金的保护效果。磨、抛光处理后,将试样放于盛有碱洗液的烧杯中,2试验内容在水浴中加热60?,加热1520min后,再用蒸馏本试验采用AZ91D镁合金为微弧氧化试验材水清洗试样表面。碱洗液的配箭为NaPO:50gnL,34NaOH:20gnL,NaSiO:25gHL。从AZ91D大块合金()233中国矿业大学校基金OE1064()5结语6为增大其排量,用于气动系统,该泵可作成双排或三排。非啮合式二齿齿轮泵还具有以下优

13、点:()综上所述,非啮合式二齿齿轮泵作为一类新泵,1结构简单,原理清楚,易于实现,造价便宜;()具有广泛的潜在应用价值。2由于该泵的齿顶高明显大于普通齿轮泵的参考文献:齿顶高,故泵的有效容积大,排量大;在外形尺寸相1何存兴.液压元件M.北京:机械工业出版社，1982.同的情班下，泵的流量和输出功率明显提高;2雷天觉.新编液压工程手册M.北京:北京理工大学出版社,()()3该泵工作轮力学性能好无啮合力,运行平1998.稳,无冲击、无振动、噪声低、压力脉动小;()3栾振辉.啮闭式齿轮泵的流量特性J.煤矿机械,2001,11:38-()4由于该泵是由一对位于泵的腔体之外的传39.()4张军.二齿齿轮

14、泵J.煤矿机械,2002,2:44.动齿轮来传动的,利用工作轮齿的不断旋转,形成的5k斯特罗茨尼先，等.各类容积式油泵的评价比较A.液压泵不吸排油口处容积的变化,故工作轮间的啮合力为零,液压马达论文集C.北京:煤炭工业出版社,1976.()因而当工作轮用特殊材料如陶瓷制作时,该泵可传输腐蚀性液体;()作者简介:张军1963-,安徽淮南人,副教授,工学硕士,长期()5该泵的介质可为液体、气体和半流体,除用从事液压传动教学不科研工作,发表“复合齿轮泵的理论研究”“,二齿齿轮泵”“,椭囿转子泵的理论研究等论文20多篇.于液压系统外,还可用粘度较大的液体、半流体介质的输送,同时还可做成使用各异的高扬程

15、的水泵、清收稿日期:2004206228洗用喷射泵等。该泵具有广阔潜在的应用前景。Theflowcharacteristicsofthenon-engagingtwo-teethgearpumpZHANGJun()AnhuiUniversityofScienceandEngineering,Huainan232001,ChinaAbstract:Theworkingprincipleofthetwo-teethgearpumpinwhichtheengagingpoweriszeraaregiven.Theflowcharacteristicsofthepumpareanalyzed.Theresultsthatthepumphasbiggerdisplacementandsmallerpulsationareob2tained.Itcanbeusedin