直线共轭内啮合齿轮泵的啮合特性分析

直线共轭内啮合齿轮副的重合度研究
直线共轭内啮合齿轮副是一种常见的机械传动装置，其具有传动效率高、精度高、噪声小等优点，因此在工业生产中得到了广泛应用。

而
齿轮副的重合度是影响其传动性能的重要因素之一，因此对直线共轭
内啮合齿轮副的重合度进行研究具有重要意义。

直线共轭内啮合齿轮副的重合度是指齿轮副啮合时齿轮齿面的接触情况，包括齿面接触面积、接触应力等。

重合度的大小直接影响齿轮副
的传动效率和寿命。

因此，研究直线共轭内啮合齿轮副的重合度，可
以为提高齿轮副的传动性能提供理论依据和技术支持。

目前，对于直线共轭内啮合齿轮副的重合度研究，主要有以下几个方面：
一、齿轮副设计方面。

在齿轮副设计时，应根据齿轮副的传动比、转速、载荷等参数，选择合适的齿轮参数，如齿轮模数、齿数、齿形等，以保证齿轮副的重合度满足要求。

二、齿轮加工方面。

齿轮加工是影响齿轮副重合度的重要因素之一。

在齿轮加工过程中，应采用合适的加工工艺和设备，保证齿轮的精度
和表面质量，以提高齿轮副的重合度。

三、齿轮副测试方面。

齿轮副测试是评价齿轮副重合度的重要手段之一。

目前，常用的齿轮副测试方法包括齿轮测量仪、齿轮啮合试验机等。

通过测试，可以得到齿轮副的重合度数据，以评价齿轮副的传动性能。

总之，直线共轭内啮合齿轮副的重合度研究是一个复杂的系统工程，需要从齿轮副设计、加工、测试等多个方面进行研究。

只有通过综合考虑各个因素，才能得到满足实际应用要求的高质量齿轮副。

直线共轭内啮合齿轮泵齿形分析摘要：本文以直线共轭内啮合齿轮泵的齿轮副为研究对象，通过对外齿轮的设计，并利用齿轮啮合基本定律及共轭齿廓的设计方法推导出内、外齿轮啮合线数学模型及内齿轮的齿形线数学模型，推导出齿轮副不产生齿廓干涉的条件,为直线共轭内啮合齿轮泵的设计提供理论依据。

关键词：直线共轭；内啮合；齿廓线方程；优化方案直线共轭内啮合作为一种特殊齿形的齿形传动，由此设计的齿轮泵具有；噪声小、低流量脉动、寿命长、吸入性好、困油小等特点，而被广泛应用在高速、高精度和大功率机械设备中。

本文通过首先研究外齿轮的齿廓模型，再根据共轭原理和齿轮啮合基本定律设计内齿轮，进而得出外、内齿轮的齿形线及两齿轮啮合线的数学模型，确定齿轮副的极限啮合的啮合点、齿形半角范围、重合度系数、干涉条件，从而为齿轮设计提供理论依据。

1.直线共轭内啮合齿轮泵齿轮副的设计1.1基本参数及公式轮齿数Z1、Z2；模数m；分度圆直径与半径d1、d2r1、r2；中心距a传动比i12= Z2/Z1；齿顶高h；齿根高系数h；顶隙系数为c；内外齿轮齿顶圆为r2a2、r2f2、ra1、rf1；每转排量q=b{π（r2f2-r2a2）-(Z2-Z1)[rf1arc sin h/rf1+ra1arc sin h/ra1](ra1-rf1)}*10-3b为齿宽、h为外齿轮齿廓齿形线到圆心距离。

1.2推导外齿轮齿廓线方程直线共轭内啮合齿轮泵的外齿轮齿廓是左右对称的直线。

首先以外齿轮的圆心O1为坐标原点建立x1o1y1坐标系，当分度圆齿厚为齿槽宽1/2时两齿轮的强度大至接近，即外齿轮分度圆上一半齿厚角α=π/3z1。

β为设外齿轮齿形线与 y1轴夹角（齿形半角）,则h=r1sin（α+β）外齿轮的齿廓方程为： y = x cot + r（sin cot +cos ）1.3共轭齿廓的形成及内齿轮齿廓线的设计以外齿轮节圆圆心o1为原点建立坐标系x1o1y1与小齿轮固定，xo1y为固定坐标系，以内齿轮节圆圆心o2为坐标原点建立坐标系x2o2y2。

直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性研究直线共轭内啮合齿轮泵是流体传动领域中常用的一种泵类。

其特点是结构紧凑、工作可靠稳定、体积小、噪音低等优点，广泛应用于工业领域中。

然而，由于泵内啮合齿轮间存在微小间隙以及齿轮本身的制造与装配误差等因素的影响，直线共轭内啮合齿轮泵在工作过程中难以避免地产生流量脉动现象。

流量脉动会导致泵泵送流体时流量的不稳定性，降低泵的工作效率，同时还会引起振动和噪声问题。

因此，研究直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动特性具有重要的理论意义和实际应用价值。

为了研究直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动特性，首先需要建立泵的数学模型。

根据流体力学理论和齿轮啮合原理，可以得到直线共轭内啮合齿轮泵的连续运动动态方程和连续流体力学方程，通过进行合理的假设和简化，可以将其简化为一组求解过程较为简单的动态方程和流体力学方程。

通过数值计算方法，可以获得泵内流体在不同工况下的压力、速度、流量等相关参数，从而进一步研究其流量脉动特性。

在研究过程中，需要分析直线共轭内啮合齿轮泵内流体的流动规律。

由于齿轮的轴向运动和旋转运动的结合，泵内流体呈现出复杂的运动状态。

通过数值计算和仿真模拟，可以观察到流体在齿轮间的啮合区域内产生挤压和吸入现象，导致流体的压力和速度发生波动，这就是流量脉动的主要原因。

同时，分析齿轮的制造与装配误差对流量脉动的影响也是研究的重点之一。

为了进一步了解流量脉动的特性，可以通过设计实验进行验证。

在实验中，可以选取不同转速、不同工况下的直线共轭内啮合齿轮泵进行测试，并同时记录流量脉动的数据。

通过分析实验数据，可以得到直线共轭内啮合齿轮泵在不同工况下的流量脉动特性，形成流量脉动的特征曲线。

同时，还可以通过调整齿轮的加工工艺和装配精度，来探究其对流量脉动的改善作用，从而为直线共轭内啮合齿轮泵的设计和制造提供指导。

综上所述，直线共轭内啮合齿轮泵的流量脉动特性是一个复杂而重要的研究课题。

通过建立泵的数学模型、分析流体的流动规律、设计实验进行验证，可以深入研究直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动的特性，为其优化设计和应用提供理论依据和技术支持。

内啮合齿轮泵的结构特点
内啮合齿轮泵的主要结构和特点如下：
结构特点：
1.内啮合齿轮泵主要由两个啮合齿轮组成，其中一个带有内部齿轮的转子和
一个带有外部齿轮的转子，这两个转子通过垂直轴相啮合。

2.泵体内设有多个固定密封的工作腔，这些工作腔有助于保证液体的吸入和
排出。

3.由于其设计紧凑，内啮合齿轮泵不易出现问题，且具有高效、可靠的特
点。

工作原理：
1.主轴上的主动外齿轮带动其中的内齿轮同向转动，在进口处齿轮相互分离
形成负压而吸入液体。

2.在出口处，齿轮不断嵌入啮合而将液体挤压输出。

其他特性：
1.内啮合齿轮泵可以采用机械密封或填料密封作为密封结构，以防止液体泄
漏。

2.该泵具备反向输送的能力，只需更换电机的转向即可。

3
3.泵体可以在一定范围内转向，使得进出口位置成直角，便于选择合适的进
出口位置。

4.泵体、端盖、轴承座的连接部位都方便地配有保温或冷却介质的进出接
口。

5.内啮合齿轮泵具有高效的输送能力，较小的体积，稳定的无脉动输出，良
好的耐用性和稳定性，以及广泛的适用范围。

6.综上所述，内啮合齿轮泵是一种结构紧凑、工作可靠、效率高的流体输送
设备，特别适合用于输送润滑性质的液体如燃料油、润环油，以及高粘度物质如聚乙烯、聚丙烯等。

内啮合齿轮泵力学性能分析及轮齿疲劳寿命研究内啮合齿轮泵在工业实际中应用广泛,其固定月牙板与外齿轮齿面间的润滑力学性能、齿轮的受力及寿命计算是齿轮泵应用及研究的重要方面,而目前国内外在这些方面的研究尚不够深入。

本文建立了能够对内啮合齿轮泵月牙板与齿面间流体润滑的数值计算模型,选取LL4724型内啮合齿轮泵为对象进行数值计算研究,系统研究了压油腔压力、齿顶间隙、外齿轮转速、齿顶修缘量对内啮合齿轮泵月牙板与齿面间的油膜压力分布及周向流量的影响规律；以直齿渐开线圆柱齿轮为对象,通过对啮合过程进行分析,推导了轮齿啮合过程中轮齿挠曲变形和接触弹性变形的计算模型,构建了变形协调关系,建立了能够精确计算齿轮啮合过程齿面受力的计算模型,利用MATLAB软件进行编程,对所建立的力学模型进行了求解计算,结合具体实际算例,计算了啮合过程齿面受力、齿面接触应力和齿根弯曲应力变化规律；对齿轮泵外齿轮转轴的受力进行分析,建立了外齿轮转轴受力的力学模型,给出了外齿轮转轴受力的计算公式,得到了外齿轮转轴所受横向力及其方向随时间变化的规律,并结合具体算例深入研究了内啮合齿轮泵齿项间隙及进口压力对外齿轮转轴所受横向力及其方向的影响规律；确定了齿轮接触疲劳和弯曲疲劳发生的危险位置,结合实际算例,对齿轮啮合载荷谱、疲劳危险位置的接触应力谱和弯曲应力谱进行了计算和绘制,利用齿轮的σ-N曲线对齿轮疲劳寿命进行了具体的求解。

本文的研究成果对内啮合齿轮泵的设计完善及进一步研究有借鉴意义。

新型内啮合齿轮油泵的研究机自022(025370) 刘浩摘要：本文简要分析了新型内啮合齿轮油泵的国内外现状，并简要介绍了内啮合齿轮油泵的工作原理，结构特点和内啮合齿轮油泵常用的齿廓曲线，然后重点研究了圆弧摆线齿轮油泵，最后展望了新型内啮合齿轮油泵的发展趋势。

关键词：新型内啮合齿轮油泵,齿廓曲线,圆弧摆线1内啮合齿轮泵的国内外现状综述1.1齿轮泵简介液压传动系统中使用的液压泵是一种能量转换传递装置，能把驱动它的原动机的机械能转换成油液的压力传给液压系统工作，是液压系统中的能源装置。

目前液压泵中按其主要运动构件的形状和运动方式来分，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、轴向柱塞泵、径向柱塞泵等类型。

齿轮泵以其结构简单紧凑，体积小重量轻，自吸性能好，对污物不敏感，工作可靠寿命长，便于维护修理，成本低，广泛地应用在各种液压机械上，又因齿轮是对称的螺旋体，故允许高速旋转，最大工作压力可达31.5MPa [1]。

齿轮泵的分类：一.按齿轮泵啮合形式分：（一）外啮合式，（二）内啮合式。

二.按齿形曲线分：在外啮合齿轮泵中齿轮的齿形曲线一般都采用渐开线齿形或圆弧齿形，在内啮合齿轮泵中，除了可采用渐开线齿形外，还可采用摆线齿形。

三.按齿面形式分：（一）直齿齿轮式，（二）斜齿齿轮式，（三）人字齿轮式,（四）圆弧齿面的齿轮式等。

其中斜齿、人字齿、圆弧齿与直齿相比，啮合性能好一些，啮合无声、无撞击、寿命较长，但由于斜角不能太大，故对流量的波动性的改善不很显著，如果斜角太大，会使吸压油腔相通，所以应用不多。

四.按啮合齿轮的个数分：（一）二齿轮式，（二）多齿轮式：多齿轮组成并联的多个齿轮泵，能同时向多个执行元件供给压力油，多齿轮也可组成串联的多个齿轮泵，以使液体获得更高的压力。

五.按级数分：（一）单级齿轮泵，（二）多级齿轮泵，即将多个齿轮泵串联而成，可使输出液体的压力增高。

目前，齿轮泵的流量范围为q=2.5~750 L/min ， 压力范围为P=0.1~31.5 MPa ， 转速范围n=300~4000 r/min ， 高速时（如应用在飞机上）可达8000 r/min ， 容积效率为96.0~80.0=v η，总效率为η=0.15~0.92[2]。