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基于水介质外啮合齿轮泵的理论研究

王磊  
【摘要】:纯水液压传动技术因具有安全性高、压缩系数小、使用和维修成本低、节约能源等特点,在食品、制药、电子、生物工程、海洋开采等领域有着广泛的使用前景和研究价值。随着石油枯竭所带来的能源危机和人们对环境保护的日益重视,以及精密加工技术、新型材料等相关学科的发展,水压技术己成为国内外液压界的前沿课题之一。液压泵是整个液压系统的核心部分,而齿轮泵的结构和工艺简单,应用广泛。因此本文在考虑纯水特殊理化性能基础上,设计出使用寿命长、工作可靠、性能优良的水压齿轮泵有一定的理论意义和实用价值。 本文在分析和总结国内外大量文献的基础上,首次将纯水液压技术应用于齿轮泵,并对其结构和性能进行了较深入、系统的研究。针对纯水齿轮泵的流量脉动高、容积效率低、径向力不平衡以及困油问题,进行了较系统地分析与研究,导出水压齿轮泵最佳轴向间隙和径向间隙表达式,为水压齿轮泵的结构设计和数字仿真模拟奠定了理论基础。 考虑到纯水介质的特性理化性能,本文在油压齿轮泵结构设计基础上,提出了纯水外啮合齿轮泵的整体结构方案,并对其总体和各关键部件进行了优化设计、理论分析和仿真研究。最后分别以矿物油和纯水为工作介质对齿轮泵进行了内部流场仿真,得出水压齿轮泵的内部压力和速度分布规律,研究成果为纯水液压技术在齿轮泵上的应用,提供有益的指导和借鉴。 图[27]表[7]参[67]


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