（机械制造及其自动化专业论文）多齿轮变量齿轮泵机理研究.pdf

r e s e a r c ho nm u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 一 一 一一 c a n d i d a t e ：l u s h u q u n s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gj u n m e c h a n i c a le n g i n e e r i n gs c h o o l a n h u iu n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n d t e c h n o l o g y n o 16 8 ，s h u n g e n g r o a d ，h u a i n a n ，2 3 2 0 01 ，p r c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得塞邀堡三太堂或其他教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 解 日期：坦年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞邀理王态堂有保留、使用学位 论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权 单位属于塞邀理王太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机 构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者张乡涕叉群 导师张稳军 签字日期：冽年l f f 月乡日 签字日期：州少年石月占日 摘要 捅要 齿轮泵作为齿轮在工业应用中的典型代表液压元件，其具有结构简单且紧凑， 体积小、质量轻，污染敏感性小，方便维修，价格低廉等特点，决定了其在液压 传动系统中占据举足轻重的重要地位。但是由于普通齿轮泵存在径向力不平衡、 流量的脉动大等各种缺陷，其中不能变排量又大大的限制了使用范围。本课题综 合普通齿轮泵的结构特点，设计出一种变排量的多齿轮外啮合齿轮泵，降低了种 种缺陷的危害。 本文首先通过普通外啮合齿轮泵与多齿轮变量齿轮泵工作原理和流量特性的 分析对比，并以齿轮泵体积最小和流量脉动系数最小为双目标，寻求建立多齿轮 变量齿轮泵结构的优化数学模型，利用优化设计软件分析得出最优解。 接着针对齿轮泵存在的径向液压力、困油等现象分析计算，可知该变量泵主 动轮的径向液压力基本完全平衡；相同排量下，该泵齿顶圆直径比普通齿轮泵大 约减少1 3 ，从动轮径向力也减小1 3 ，泵体体积减小，受力情况有效改善，不但延 长齿轮的工作寿命，而且为解决齿轮泵高压化提供有力措施。同时对主要零件、 变量机构进行选材设计，分析可知轴向变量机构的最小啮合宽度6 m h 8 3 ，则最 大排量大约是最小排量的三倍。 而后运用有限元分析软件对多齿轮变量齿轮泵的中心轮、从动轮进行静态分 析，得出给定载荷下的应力、位移与安全系数等分布云图，观察分析结果，预测 评估其是否满足工作要求，提高结构设计的可靠性。 其次分别分析了普通外啮合齿轮泵与多齿轮变量齿轮泵的几何流量、瞬时流 量及瞬时流量特性，通过理论分析得出多齿轮泵的瞬时流量变大，而且降低了流 量脉动，流量品质获得很大改善。经过仿真验证结论的真实性。 为进一步探讨多齿轮变量齿轮泵的齿轮传动，运用虚拟样机仿真技术进行运 动学仿真和齿轮碰撞接触力的动力学仿真。利用三维软件初步建立结构简化模型， 仿真分析得出角速度与接触力的结果图解，并观察记录。同时对普通外啮合齿轮 泵进行虚拟运动仿真，通过对比分析我们发现，变量泵的角速度脉动降低，接触 力波动变小，峰值下降，流量脉动也降低，明显减小了冲击、振动等对液压系统 的损毁，验证了此结构的可行性，而且缩短了产品结构设计周期，提高了工作效 率。 为准确捕捉变量泵的内部流场泄漏的变化情况，针对此齿轮泵的三维简化模 型进行流场仿真，做有限元分析和计算。重点对主要泄漏即端面间隙和径向间隙 安徽理工大学硕士学位论文 的泄漏仿真，仿真分析出当压差印= 2 m p a 时，不同端面间隙、径向间隙与泄漏 流量的关系，为深入研究齿轮泵的内部流场奠定了坚实的基础。 图i - 8 0 表 1 3 - 1 参1 - 7 6 关键词：多齿轮变量齿轮泵；优化设计；静态分析：瞬时流量；虚拟样机仿真； 流场仿真 分类号：t h l 3 7 ： 摘要 a b s t r a c t g e a rp u m pi sg e a ri nt h ew o r l d ，a sa ni m p o r t a n ti n d u s t r i a la p p l i c a t i o no fh y d r a u l i c c o m p o n e n t s i th a sas i m p l es t l l l c n 玳，s m a l ls i z e ，l i g h tw e i g h t ；p o l l u t i o ns e n s i t i v i t yi s s m a l l ，e a s ym a i n t e n a n c e ，l o wp r i c ea n ds oo n ，w h i c hd e t e r m i n ei t sh y d r a u l i cs y s t e mt o o c c u p yap i v o t a li m p o r t a n c e h o w e v e r , d u et ot h ee x i s t e n c eo fo r d i n a r yg e a rp u m p r a d i a lf o r c eb a l a n c e ，f l o wr i p p l e ，n o i s ea n do t h e rd e f e c t s ，i tc a n tc h a n g ed i s p l a c e m e n t h a sb e e ng r e a t l yl i m i t e dt h e s c o p eo fu s e t h es u b j e c tc o m p r e h e n s i v e sg e n e r a l s t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h eg e a rp u m pd e s i g ne x t e m a lm u l t i g e a rv a r i a b l eg e a r p u m p ，r e d u c i n gt h es h o r t c o m i n g so ft h eh a z a r d s i nt h i sp a p e r , t h r o u g ht h ec o m m o ne x t e r n a lg e a rp u m pa n dv a r i a b l eg e a rp u m p w o r k i n gp r i n c i p l ea n df l o wc h a r a c t e r i s t i c so ft h ea n a l y s i sa n dc o m p a r i s o n , a n dt h e s m a l l e s tg e a rp u m p sa n df l o wp u l s a t i o nm i n i m u mf o rt w o - g o a l ，w ee s t a b l i s hav a r i a b l e g e a rp u m pm a t h e m a t i c a lm o d e lo p t i m i z e dt h es t r u c t u r e ，a n dt h e nu s eo p t i m i z a t i o n s o f t w a r et oa n a l y z et h eo p t i m a ls o l u t i o no b t a i n e d t h e nf o rt h ee x i s t e n c eo fr a d i a lg e a rp u m pf l u i dp r e s s u r e ，t h ep h e n o m e n o no f t r a p p e do i la n a l y s i sa n dc a l c u l a t i o n ，w ec a ns e et h ev a r i a b l ep u m pd r i v i n gw h e e l c o m p l e t e l yb a l a n c et h er a d i a lh y d r a u l i cp r e s s u r e w h e nt h es a m ed i s p l a c e m e n t ，t h et i p d i a m e t e ro ft h ep u m pr e d u c e sa b o u to n e t h i r dt h a nt h ea v e r a g e ，t h ed r i v e nw h e e lr a d i a l f o r c ea l s ol e s s e n sa b o u to n e - t h i r d ，a n dp u m ps i z ed e c r e a s e s ，t h ef o r c ei m p r o v e s ，w h i c h n o to n l yt oe x t e n dt h ew o r k i n gl i f eo ft h eg e a r , b u tt os o l v et h eg e a rp u m po fh i g h p r e s s u r et op r o v i d ee f f e c t i v em e a s u r e s w h i l ed e s i g n i n gt h em a i np a r t s ，t h ev a r i a b l e s t r u c t u r ea n dm a t e r i a ls e l e c t i o n ，i ts h o w st h a tt h em i n i m u me n g a g e m e n tv a r i a b l ea x i a l w i d t hn o tl e s st h a no n e t m r do ft o o t hw i d t h t h em a x i m u md i s p l a c e m e n ti sa b o u tt h r e e t i m e st h a nt h em i n i m u md i s p l a c e m e n t a f t e rt h a tw eu t i l i z et h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i ss o f t w a r ef o rm u l t i - g e a rv a r i a b l e p u m pf o rs t a t i ca n a l y s i s ，a n dt od r a wt h es t r e s su n d e rag i v e nl o a d ，d i s p l a c e m e n ta n d f a c t o ro fs a f e t yc o n t o u r s ，e t c ，t oo b s e r v ea n da n a l y z et h er e s u l t s ，f o r e c a s tt oa s s e s s w h e t h e rt om e e tt h ej o br e q u i r e m e n t s ，w h i c hi m p r o v i n gt h er e l i a b i l i t yo ft h es t r u c t u r a l f o l l o w e db ya n a l y s i so ft h ec o m m o ne x t e r n a lp u m pa n dm u l t i g e a rv a r i a b l ep u m p g e o m e t r yf l o w , i n s t a n t a n e o u sf l o wa n df l o wc h a r a c t e r i s t i c s ，o b t a i n e db yt h e o r e t i c a l a n a l y s i so fi n s t a n t a n e o u sf l o wm o r et h a nl a r g e r , f l o wp u l s a t i o nd e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l y , 安徽理工大学硕士学位论文 g r e a t l yi m p r o v et r a f f i cq u a l i t y a f t e rs i m u l a t i o n ，v e r i f yt h ea u t h e n t i c i t yo ft h e c o n c l u s i o n s t of u r t h e re x p l o r et h em u l t i - g e a rv a r i a b l ep u m p ，b yu s i n go fv i r t u a lp r o t o t y p i n g s i m u l a t i o nt e c h n o l o g yf o rk i n e m a t i cs i m u l a t i o na n dg e a rm e s h i n gf o r c ed y n a m i c s s i m u l a t i o n t h ei n i t i a le s t a b l i s h m e n to ft h es t r u c t u r eu s i n gt h r e e d i m e n s i o n a ls o f t w a r e m o d e l ，e a r n e dt h ea n g u l a rv e l o c i t ys i m u l a t i o nr e s u l t sw i t ht h ec o n t a c tf o r c ed i a g r a m s ， a n do b s e r v a t i o n s w h i l et h e o r d i n a r ye x t e r n a lp u m pf o rv i r t u a lm o t i o ns i m u l a t i o n , t h r o u g hc o m p a r a t i v ea n a l y s i s ，w ef o u n dt h a tt h ep u l s eo fa n g u l a rv e l o c i t yi sl o w e r , c o n t a c tf o r c ef l u c t u a t i o n si ss m a l l e ra n dp e a kd r o p s ，f l o wp u l s a t i o ni s r e d u c i n g ，i t s i g n i f i c a n t l yr e d u c e dt h ei m p a c ta n dv i b r a t i o nd a m a g et ot h eh y d r a u l i cs y s t e mt ov e r i f y t h ef e a s i b i l i t yo ft h i ss t r u c t u r e ，b u ta l s ot os h o r t e nt h ep r o d u c td e s i g nc y c l e ，i m p r o v e t h ew o r ke f f i c i e n c y f i n a l l y , t oc a p t u r et h ei n t e r n a lg e a rp u m pc h a n g e st h ef l o wf i e l dl e a k a g e ，w e a p p l yf i n i t ee l e m e n ta n a l y s i ss o f t w a r et os i m p l i f yt h r e e d i m e n s i o n a lm o d e lo ft h i s p u m pf o rf l o wf i e l ds i m u l a t i o n f o c u s i n go nm a j o rl e a k si n c l u d i n ge n dc l e a r a n c ea n d r a d i a lc l e a r a n c e ，a n da a m et o2 m p a p r e s s u r e ，d i f f e r e n te n dc l e a r a n c e ，r a d i a lc l e a r a n c e a n dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h el e a k a g ef l o w , f o ri n d e p t hs t u d yo ft h ei n t e r n a lg e a r p u m pf l o wh a sl a i das o l i df o u n d a t i o n f i g u r e 8 0 t a b l e 1 3 r e f e r e n c e 7 6 k e y w o r d s ：e x t e m a lm u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p ；o p t i m i z a t i o n ；s t a t i ca n a l y s i s ； i n s t a n t a n e o u sf l o w ；v i r t u a lp r o t o t y p i n gs i m u l a t i o n t e c h n o l o g y ；f l o wf i e l ds i m u l a t i o n c h i n e s eb o o k sc a t a l o g ：t h l 3 7 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 引言1 1 绪论3 1 1 齿轮泵的研究现状及发展趋势3 1 2 本课题研究的意义7 1 3 多齿轮变量齿轮泵的结构设计方案8 1 4 本课题研究的主要内容与目的1 0 2 多齿轮变量齿轮泵的结构优化设计1 3 2 1 简介优化工具箱1 3 2 2 多目标函数的最优化1 4 2 3 多齿轮变量齿轮泵的优化设计15 2 3 1 建立优化数学模型与目标函数1 5 2 3 2 确定约束条件1 6 2 3 3 编程求最优解l8 2 3 4 小结1 9 2 4 多齿轮变量齿轮泵的结构设计1 9 2 4 1 齿轮泵关键结构形式的确定1 9 2 4 2 关键零件的结构设计2 5 2 4 3 小结2 9 2 5 多齿轮变量齿轮泵的静态分析2 9 2 5 1多齿轮变量齿轮泵的有限元分析2 9 2 5 2 从动轮的模态分析3 4 2 5 3小结3 6 2 6 变量机构设计3 6 2 7 本章小结3 7 3 多齿轮变量齿轮泵的流量特性分析3 9 3 1 普通外啮合齿轮泵流量特性的研究3 9 安徽理工大学硕士学位论文 3 1 1普通外啮合齿轮泵的几何排量3 9 3 1 2 普通外啮合齿轮泵的瞬时流量4 0 3 1 - 3 瞬时流量的品质分析4 3 3 1 4 瞬时流量特性的仿真研究4 4 3 2 多齿轮变量齿轮泵的流量特性研究4 5 3 2 1多齿轮变量齿轮泵的几何排量4 5 3 2 2 瞬时流量特性的仿真研究4 5 3 3 本章小结4 9 4 多齿轮变量齿轮泵的运动仿真5 1 4 1 简介运动仿真软件51 4 2 普通外啮合齿轮泵的三维建模5 1 4 3 普通外啮合齿轮泵的运动学仿真5 3 4 3 1 运动学仿真插件简介5 3 4 3 2 普通外啮合齿轮泵的运动学仿真：5 4 4 3 3 普通外啮合齿轮泵的运动学仿真方法二5 7 4 3 4 小结。6 1 4 4 多齿轮变量齿轮泵的运动学仿真6 1 4 5 普通外啮合齿轮泵的动力学仿真6 4 4 5 1基于h e r t z 静力弹性接触理论轮齿接触力的理论分析6 4 4 5 2 普通外啮合齿轮泵接触力的动力学仿真6 6 4 6 多齿轮变量齿轮泵的动力学仿真6 8 4 7 本章小结7 0 5多齿轮变量齿轮泵的流场仿真7 1 5 1 简介计算流体动力学软件7 1 5 2 多齿轮变量齿轮泵的端面泄漏仿真7 2 5 2 1齿轮端面泄漏分析7 2 5 2 2 平行圆盘间隙流动理论7 3 5 2 3多齿轮变量齿轮泵端面泄漏的理论分析7 4 5 2 4 齿轮端面泄漏的流场仿真7 5 目录 5 3 齿轮径向泄漏分析7 8 5 3 1 平行平板间隙理论7 9 5 3 2 多齿轮变量齿轮泵径向泄漏理论分析8 0 5 4 齿轮径向泄漏的流场仿真8 1 5 5 齿面啮合处间隙泄漏8 2 5 6 本章小结8 2 6 结论与展望8 3 6 1结论8 3 6 2 展望8 4 参考文献8 5 致谢8 9 作者简介及读研期间主要科研成果9 1 攻读硕士学位期间主要科研成果9 1 窒墼望三杰堂堡主堂垡笙茎 一 一 c o n t e n t s a b s l 删i p r e f i a c e 一1 1h l 缸d d u c t j o n 3 1 1r e s e a r c hs i t u a t i o na n dd e v e l o p m e n tt r e n do f t h eg e a rp u m p ”3 1 2 t h i st o p i cr e s e a r c hs i g n i f i c a n c e 7 1 3s t r u c t u r a ld e s i g np r o g r a mo f m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 7 1 4t h ec o n t e n ta n dp u r p o s eo f t h i sr e s e a r c h 一9 2s t r u c t u r a lo p t i m i z a t i o nd e s i g no fm u l t i - g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 1 1 2 1 m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p s t r u c t u r a ld e s i g n 11 2 2m u l t i o b j e c t i v ef u n c t i o no p t i m i z a t i o n 1 2 2 3 m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m po p t i m a ld e s i g n 13 2 3 1 e s t a b l i s h i n gm a t h e m a t i c a lm o d e la n do b j e c t i v ef u n c t i o n 1 3 2 3 2 d e t e r m i n i n gt h ec o n s t r a i n t s ”1 4 2 3 3p r o g r a m m i n ga n do p t i m a ls o l u t i o n 1 6 2 3 4 s u m m a r y 1 7 2 4m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m ps t r u c t u r a ld e s i g n 1 7 2 4 1 d e f i n i n gt h ek e yf o r mo fg e a rp u m p 1 7 2 4 2 t h em a i np a r t ss t r u c t u r a ld e s i g n 2 3 2 4 3 s u m m a r y 2 7 2 5s t a t i ca n a l y s i so f m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 2 7 2 5 1 f i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so fm u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 2 7 2 5 2m o d a la n a l y s i so f t h ed r i v e nw h e e l 3 2 2 5 3s u m m a r y 3 4 2 6 v a r i a b l es t r u c t u r ed e s i g n 3 4 2 7 c h a p t e rs u m m a r y 3 5 3 a n a l y s i so f m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p f l o wc h a r a c t e r i s t i c s 3 7 3 1a n a l y s i so f c o m m o n e x t e r n a lg e a rp u m pf l o wc h a r a c t e r i s t i c s 3 7 目录 3 1 1g e o m e t r i cd i s p l a c e m e n to f c o m m o ne x t e r n a lg e a rp u m p 3 7 3 1 2i n s t a n t a n e o u sf l o wo f c o m m o ne ) ( t e m a lg e a rp u m p 3 8 3 1 3 q u a l i t ya n a l y s i so fi n s t a n t a n e o u sf l o w 。4 0 3 1 4t r a n s i e n ts i m u l a t i o ns t u d yo nt h ef l o wc h a r a c t e r i s t i c s 4 2 3 2 a n a l y s i so f m u l t i - g e a rv a r i a b l eg e a rp u m pf l o wc h a r a c t e r i s t i c s 4 3 3 2 1g e o m e t r i cd i s p l a c e m e n to f m u l t i - g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 4 3 3 2 2t r a n s i e n ts i m u l a t i o ns t u d yo nt h ef l o wc h a r a c t e r i s t i c s 4 3 ：；3 c h a p t e rs u m m a r y 4 7 4m u l t i - - g e a rv a r i a b l eg e a rp u m pm o t i o ns i m u l a t i o n 4 9 4 】【i n t r o d u c t i o no f m o t i o ns i m u l a t i o ns o f t w a r e 4 9 4 2t h r e e d i m e n s i o n a lm o d e l i n go fo r d i n a r yg e a rp u m p 一4 9 4 3k i n e m a t i c ss i m u l a t i o no f c o m m o n p u m p 5 1 4 3 1i n t r o d u c t i o no f k i n e m a t i c ss i m u l a t i o np l u g i n 51 4 3 2c o m m o ng e a rp u m pk i n e m a t i c ss i m u l a t i o n 5 2 4 3 3s e c o n dm e t h o do f k i n e m a t i c ss i m u l a t i o n 5 5 4 3 4 s u m m a r y 5 9 4 4k i n e m a t i cs i m u l a t i o no f m u l t i - g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 5 9 4 5 d y n a m i c ss i m u l a t i o no fc o m m o ne x t e r n a lg e a rp u m p 6 2 4 5 1 t h e o r e t i c a la n a l y s i so f t o o t hc o n t a c tf o r c e b a s i co nt h e h e r t z 6 2 4 5 2 d y n a m i c ss i m u l a t i o no fc o m m o np u m pc o n t a c tf o r c e 6 4 4 6d y n a m i c ss i m u l a t i o no f m u l t i - g e a rv a r i a b l ep u m pc o n t a c tf o r c e 6 6 4 7 c h a p t e rs u m m a r y 6 8 5f l o wf i e l ds i m u l a t i o no f m u l t i g e a rv a r i a b l eg e a rp u m p 6 9 5 1i n t r o d u c t i o no fc f ds o f t w a r e 6 9 5 2 f l o wf i e l ds i m u l a t i o na n d s t u d yo fe n dl e a k a g e 7 0 5 2 1 a n a l y s i so fg e a re n dl e a k a g e 7 1 5 2 2p a r a l l e ld i s kc l e a r a n c ef l o wt h e o r y 7 1 5 2 3e n dl e a k a g et h e o r e t i c a la n a l y s i s 7 2 5 2 4f l o wf i e l ds i m u l a t i o no fe n dl e a k a g e 7 3 安徽理工大学硕士学位论文 5 3 a n a l y s i so f g e a rr a d i a ll e a k a g e 7 6 5 3 1 t h e o r yo f p a r a l l e lp l a t ec l e a r a n c e 7 7 5 3 2v a r i a b l ep u m pr a d i a ll e a k a g et h e o r e t i c a la n a l y s i s 7 8 5 4f l o wf i e l ds i m u l a t i o no fg e a rr a d i a ll e a k a g e 7 9 、 5 5 t o o t hs u r f a c em e s h i n gl e a k a g ea tt h eg a p 8 0 5 6 c h a p t e rs u m m a r y 8 0 6c o n c l u s i o n sa n do u t l o o k 8 1 6 1 s t u d yc o n c l u s i o n 8 1 6 2 p r o s p e c t 8 2 r e f e r e n c e s 8 3 c o m p l i m e n t 8 7 r e s u m eo f a u t h o ra n dm a j o rr e s e a r c ha c h i e v e m e n t sd u r i n gt h eg r a d u a t e 8 9 x 引言 引言 在世界经济和科学技术飞速发展的二十一世纪，液压传动的应用范围越来越 广，而在液压传动技术中，液压泵是整个传动系统的核心。随着机液电一体化和 计算机系统控制技术的应用，研制出流量大、脉动低、噪声小等特点的高性能液 压泵变得尤为重要。 液压传动与控制系统中，齿轮泵是世界工业应用中一种重要液压元件，使用 范围广，占有比重大，但是齿轮泵广泛存在着不能变排量等种种缺陷，限制了其 在各种重要场合中的应用。各国对齿轮泵的研究技术在近几年中都有较大的进展 和突破。 近些年来，本课题组一直针对齿轮泵、流量计等液压元件进行理论研究和分 析。本论文紧密结合普通齿轮泵的结构原理，根据齿轮泵排量与齿轮啮合长度成 一定的线性关系，特别提出多齿轮变量齿轮泵的新型结构原理，其由三对外啮合 齿轮构成。此新型结构拟定通过齿轮齿条传动，轴向移动三个从动轮来改变齿轮 的啮合有效宽度，进而调节排量的变化。由于三对外啮合齿轮错位叠加分布，与 普通外啮合齿轮泵相比瞬时流量增加近三倍、脉动系数降低了8 9 ；中心轮径向 力基本完全平衡；相同排量下，从动轮受径向液压力减小，显著改善了液压系统 性能。和普通定量泵相比，不存在节流和溢流损失，传动也较为平稳，不仅有效 的提高了液压系统效率，而且节省了动力源。这种变排量的设计方案，便捷、制 造工艺简单、实用价值高同时可操作性较强，在较大程度上解决了普通齿轮泵的 种种缺陷问题，非常符合现代高效绿色节能的设计理念。 由此多齿轮变量齿轮泵在高效、高压场合中的广泛应用得到进一步增强。该 变量泵具有良好的技术经济价值和广阔的应用前景。 安徽理： 大学硕士学位论文 2 1 绪论 1绪论 1 1齿轮泵的研究现状及发展趋势 在液压传动和控制技术中，液压泵是向液压系统提供具有一定压力和流量油 液的液压动力元件。从能量的转化角度来看，液压泵是将机械能转换为液压能的 能量转换元件。它由原动机驱动，把输入的机械能转换成为液体的压力能再输出 到系统中，为执行元件提供动力。齿轮泵在液压传动与控制技术中占有很大的比 重，其性能好坏影响着整个液压系统的稳定性与可靠性。在两千多年前勤劳的人 们就已经发明了齿轮传动装置，由于受到当时材料、制造技术等条件的限制，传 动不够平稳而且承载能力较小。人们开始对齿轮传动投入更深入的研究：1 6 7 4 年 丹麦天文学家罗默首次提出采用外摆线齿廓曲线，齿轮传动逐渐得到平稳；1 8 世 纪工业革命时期，齿轮制造技术有了进一步发展。1 7