无另置困油缓冲槽的轴向两段式齿轮泵

王郝; 宋安然; 李玉龙

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.022

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

无另置困油缓冲槽的轴向两段式齿轮泵

开发应用 | 更新时间：2023-02-25

- 无另置困油缓冲槽的轴向两段式齿轮泵
- An External Gear Pump with Axial Stepped-gear Structure and Without Additional Trapped-oil Relief-grooves
- 机械传动 2023年47卷第2期页码：164-168
- 作者机构：
  
  1.江苏安全技术职业学院电气工程学院，江苏徐州 212011
  2.宿迁学院机电工程学院，江苏宿迁 223800
- 作者简介：
  
  王郝（1980— ），男，江苏睢宁人，硕士，副教授；主要研究方向为机械工程、机械制造工艺、机器人机构分析；wanghaoyou5@163.com。
  李玉龙（1968— ），男，江苏泰兴人，博士，教授；主要研究方向为泵理论及其现代设计方法；leo-world@163.com。
- 基金信息：
  
  江苏省青蓝工程资助项目
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.022
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-02-15，
  
  收稿日期：2022-04-06，
  
  修回日期：2022-10-10，
扫描看全文
王郝,宋安然,李玉龙.无另置困油缓冲槽的轴向两段式齿轮泵[J].机械传动,2023,47(02):164-168.

Wang Hao,Song Anran,Li Yulong.An External Gear Pump with Axial Stepped-gear Structure and Without Additional Trapped-oil Relief-grooves[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):164-168.
王郝,宋安然,李玉龙.无另置困油缓冲槽的轴向两段式齿轮泵[J].机械传动,2023,47(02):164-168. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.022.

Wang Hao,Song Anran,Li Yulong.An External Gear Pump with Axial Stepped-gear Structure and Without Additional Trapped-oil Relief-grooves[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(02):164-168. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.02.022.

摘要

为解决齿轮泵现有另置困油缓冲槽所存在的问题，提出了一种具有两种重合度的轴向两段式齿轮泵，重合度大于1的齿轮段的困油负荷流量，由重合度为1的齿轮段的困油缓冲流量来平衡，从而实现困油现象的充分缓解。重点给出了重合度为1的齿轮段脱开缝隙的3D特征测量方法；由困油负荷流量等于困油缓冲流量，建立了困油压力式。最后，进行了实例演示和PumpLinx软件验证。结果表明，两段式齿宽比的灵活调整，弥补了现有另置缓冲槽不可调缓冲能力的不足，工况适用性强；考虑气穴压力的困油压力式，修正了困油膨胀时的负压情况，适用于任何结构下的困油压力计算。得出了该泵能有效缓解困油现象，而无需另置缓冲槽，且结构简单、加工方便的重要结论。

Abstract

In order to solve the problems in the existing gear pump with another trapped oil buffer groove

an external gear pump with axial stepped-gear structure for realizing two different contact ratios is proposed; the trapped-oil load flow from the gear section with a contact ratio greater than 1 is balanced by the trapped-oil relief flow from the gear section with a contact ratio equal to 1

and the trapped-oil phenomenon will be fully alleviated; then the relief gap from the gear section with a contact ratio equal to 1 is calculated by 3D feature method

and the trapped-oil pressure formula is derived by making the trapped-oil load flow equal to the trapped-oil relief flow; finally

an example is demonstrated and validated by PumpLinx software. The results show that the flexible adjustment of the two section gear width ratio makes up for the shortage of the non-adjustable buffer capacity of the existing buffer groove

and has strong applicability to working conditions; the trapped oil pressure formula considering cavitation pressure corrects the negative pressure when the trapped oil expands

which is applicable to the trapped oil pressure calculation under any structure. It is concluded that the pump can effectively alleviate the trapped-oil phenomenon

doesn't need another buffer groove

has simple structure and is convenient for processing.

关键词

齿轮泵困油现象两段式齿宽比困油负荷流量困油缓冲流量困油压力

Keywords

Gear pumpTrapped-oil phenomenonWidth-ratio of stepped-gearTrapped-oil load flowTrapped-oil relief flowTrapped-oil pressure

references

唐庆，单金光，周龙，等.航空燃油齿轮泵流动机理的数值模拟研究［J］.机电工程，2021，38（9）：1185-1190.

TANG Qing，SHAN Jinguang，ZHOU Long，et al.Numerical simulation of the flow mechanism for aviation fuel gear pump［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering，2021，38（9）：1185-1190.

鄢圣杰，王如意.困油对齿轮马达输出特性的影响与分析［J］.机械传动，2022，46（2）：114-118.

YAN Shengjie，WANG Ruyi.Influence and analysis of trapped-oil on output characteristic of gear motor［J］.Journal of Mechanical Transmission，2022，46（2）：114-118.

宋宝玉，李书仪，周洋，等.高压高速小型化圆弧齿轮泵体的设计和优化［J］.机械设计，2018，35（9）：27-30.

SONG Baoyu，LI Shuyi，ZHOU Yang，et al.Design and optimization of the body of high-pressure and high-speed miniaturized circular-arc gear pump［J］.Journal of Machine Design，2018，35（9）：27-30.

陈康，许同乐，王营博.基于振动与流场耦合齿轮泵困油现象分析［J］.机床与液压，2016，44（19）：133-137.

CHEN Kang，XU Tongle，WANG Yingbo.Analysis of gear pump oil trapping phenomenon based on vibration and flow field coupling［J］.Machine Tool & Hydraulics，2016，44（19）：133-137.

文昌明，李玉龙，钟飞.齿轮泵入口侧的空化性能研究与分析［J］.机床与液压，2018，46（19）：50-52.

WEN Changming，LI Yulong，ZHONG Fei.Research on cavitation performance on the inlet side of the gear pump［J］.Machine Tool & Hydraulics，2018，46（19）：50-52.

魏列江，李涛，卢利锋，等.梯形卸荷槽对外啮合齿轮泵困油压力与流量脉动影响的研究［J］.液压与气动，2021，45（3）：62-69.

WEI Liejiang，LI Tao，LU Lifeng，et al.Influence of trapped oil pressure and flow pulsation in external gear pump with trapezoidal relief groove［J］.Chinese Hydraulics & Pneumatics，2021，45（3）：62-69.

王建，吴炳胜，马戎，等.齿轮泵缓冲槽设计的新方法［J］.机械传动，2013，37（12）：73-76.

WANG Jian，WU Bingsheng，MA Rong，et al.New method of gear pump unloading groove design［J］.Journal of Mechanical Transmission，2013，37（12）：73-76.

臧克江，周欣，顾立志，等.降低齿轮泵困油压力新方法的研究［J］.中国机械工程，2004（7）：16-19.

ZANG Kejiang，ZHOU Xin，GU Lizhi，et al.Study on new method of reducing the trap pressure of gear pump［J］.China Mechanical Engineering，2004（7）：16-19.

李玉龙.齿轮泵困油压力抵消部分径向力的方法与措施［J］.机床与液压，2021，49（15）：138-140.

LI Yulong.Method and measures of gear pump trapped-oil force offsetting part radial force［J］.Machine Tool & Hydraulics，2021，49（15）：138-140.

徐文俊，郑丽文，林钰珍，等.一种基于UG NX的新型齿轮范成加工虚拟样机设计［J］.机械设计与制造，2022（2）：269-276.

XU Wenjun，ZHENG Liwen，LIN Yuzhen，et al.Design of virtual prototype for a new gear generator based on UG NX［J］.Machinery Design & Manufacture，2022（2）：269-276.

吴维锋，苏江，张恩光.直面性能要求的泵用齿轮高效设计方法［J］.制造技术与机床，2022（2）：90-93.

WU Weifeng，SU Jiang，ZHANG Enguang.Efficiency gear-design methods based on pump-performance［J］.Manufacturing Technology & Machine Tool，2022（2）：90-93.

王智森.挖掘机齿轮油泵泄漏分析及优化设计［J］.黑龙江工业学院学报（综合版），2020，20（12）：107-112.

WANG Zhisen.Leakage analysis and optimization design of excavator gear oil pump［J］.Journal of Heilongjiang University of Technology （Comprehensive Edition），2020，20（12）：107-112.

陈建强，于兰英，王国志，等.大侧隙外啮合齿轮泵主动轮受液压径向力研究［J］.机床与液压，2018，46（13）：59-62.

CHEN Jianqiang，YU Lanying，WANG Guozhi，et al.Research on hydraulic radial force on driving wheel of large backlash external gear pump［J］.Machine Tool & Hydraulics，2018，46（13）：59-62.

王建，崔祥波，常雪峰.基于流量脉动系数的齿轮泵齿廓的主动设计及特性分析［J］.液压与气动，2019（9）：29-35.

WANG Jian，CUI Xiangbo，CHANG Xuefeng.Active design and characteristics analysis of tooth profiles in gear pump based on flow pulsation［J］.Chinese Hydraulics & Pneumatics，2019（9）：29-35.

李玉龙.基于特征的齿轮泵困油及卸荷面积计算［J］.农业机械学报，2006（11）：106-109.

LI Yulong.Calculation of closed area and unloaded area through solid feature for outer engagement gear pump［J］.Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery，2006（11）：106-109.

倪佳乐，刘雷.等相对曲率齿轮磨损性能研究［J］.润滑与密封，2021，46（10）：18-24.

NI Jiale，LIU Lei.Research on wear performance of spur gears with constant relative curvature［J］.Lubrication Engineering，2021，46（10）：18-24.

贾晓萌，孙西欢，李永业.不同雷诺数条件下静止管道车环状缝隙流场数值模拟［J］.振动与冲击，2021，40（3）：10-18.

JIA Xiaomeng，SUN Xihuan，LI Yongye.Numerical simulation of annular gap flow field of static pipeline vehicle under different Reynolds numbers［J］.Journal of Vibration and Shock，2021，40（3）：10-18.

李玉龙，孙付春.泵用齿轮副困油卸荷的H型侧隙结构研究［J］.工程设计学报，2019，26（1）：15-19.

LI Yulong，SUN Fuchun. Research on H-shaped backlash structure on gear pairs for relief of trapped-oil in pumps［J］.Chinese Journal of Engineering Design，2019，26（01）：15-19.

文昌明，李玉龙，钟飞.基于气穴性能的齿轮泵轻量化设计［J］.流体机械，2018，46（6）：39-41.

WEN Changming，LI Yulong，ZHONG Fei.Lightweight design of gear pump based on better cavitation performance［J］.Fluid Machinery，2018，46（6）：39-41.

李玲辉，陈奎生，湛从昌.考虑空化的外啮合齿轮泵流量特性仿真分析［J］.武汉科技大学学报，2021，44（4）：262-269.

LI Linghui，CHEN Kuisheng，ZHAN Congchang.Simulation analysis of flow characteristics of external gear pump considering cavitation［J］.Journal of Wuhan University of Science and Technology，2021，44（4）：262-269.

白坤雪，马小录，李永东，等.基于PumpLinx的鱼雷齿轮泵内部流场及流量特性的仿真分析［J］.舰船科学技术，2021，43（5）：56-59.

BAI Kunxue，MA Xiaolu，LI Yongdong，et al.Numerical simulations of internal flow field and mass flow characteristic of gear pumps in torpedo based on PumpLinx［J］.Ship Science and Technology，2021，43（5）：56-59.

杨国来，李晗，郭霁贤，等.吸油口压力影响下外啮合齿轮泵极限转速特性研究［J］.液压与气动，2021（2）：91-94.

YANG Guolai，LI Han，GUO Jixian，et al.Limiting speed characteristics of external gear pump under the influence of suction pressure［J］.Chinese Hydraulics & Pneumatics，2021（2）：91-94.

刘兆领，胡益菲，崔路，等.齿轮泵卸荷槽设计及其内流场特性仿真［J］.液压与气动，2020（9）：100-107.

LIU Zhaoling，HU Yifei，CUI Lu，et al.Design and inner flow simulation for a gear pump with relief groove［J］.Chinese Hydraulics & Pneumatics，2020（9）：100-107.

刘欣欣，程松涛.液压系统中气穴现象分析及对策［J］.现代制造技术与装备，2011（4）：36-37.

LIU Xinxin，CHENG Songtao.Analysis and measures on cavitation in hydraulic systems［J］.Modern Manufacturing Technology and Equipment，2011（4）：36-37.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

齿轮泵高速困油研究及卸荷槽创新

泵/马达困油现象充分缓解的等排量大模数方法

高速齿轮泵无气穴现象的综合补偿方法

高性能齿轮泵的一种双压力角齿廓构造方法

齿轮泵无困油摆线齿廓的逆向设计与低脉动措施