内啮合齿轮泵的特点及齿轮传动

内啮合齿轮泵是液压传动与控制、介质输送、计量等中的重要装备，具有体积小，重量轻，噪声低，自吸性好，流量脉动小等优点，广泛应用于石油化工、航空、船舶、能源等国民经济的重要。但由于内啮合摆线齿轮泵齿廓形状复杂，加工较为困难，我国内啮合摆线齿轮泵的研究和较为落后。随着技术的不断发展和应用，一些新的技术应运而生，作为设计、新产品的重要手段，CAD和CAE技术对内啮合摆线齿轮泵的起到了很大的推进作用。本文以内啮合少齿差摆线齿轮泵为研究对象，利用啮合理论、CAD/CAE等技术对内啮合摆线齿轮泵的啮合特性、齿根应力影响因素、轮齿齿廓参数化绘图等方面进行了较系统的研究，而这些工作正是内啮合摆线齿轮泵的基础和关键。本文所做的工作主要有：

(1)根据内啮合摆线齿轮泵的啮合特点，利用啮合理论推导了摆线轮的齿廓方程，对啮合界限、重合度等啮合特性进行了分析，讨论了齿根过渡曲线的构造方法，并利用数值计算等方法得出理论齿廓各段的范围，完善了内啮合摆线泵的设计理论和方法。

(2)根据摆线泵的啮合特点，对内啮合摆线齿轮泵的流量特性进行了分析，推导了瞬时流量的计算公式，建立了流量脉动率的理论计算模型，提高了设计分析精度。

(3)在内啮合齿轮泵正常传动、强度、齿形限制等条件下，以泵单位体积的排量   大等为设计目标，建立摆线泵的优化设计模型，并通过VisualBasic编程，实现了内啮合摆线齿轮泵几何参数的优化设计。

(4)在对内啮合摆线齿轮的齿廓方程和齿根过渡圆弧分析的基础上，利用VisualBasi。语言了泵齿轮齿廓的自动生成程序，实现了完整齿廓的参数化绘制，所生成的齿廓坐标点和三维实体图为摆线轮的数控加工和强度分析打下了基础。

(5)基于内啮合摆线泵轮齿少齿数、大模数等特点，应用SolidWorks和ZRCAE平台建立了轮齿的CAE分析模型，分析了齿根圆弧类型、圆角半径等因素对轮齿齿根应力的影响。

齿轮传动是   重要的机械传动方式之一，由于具有传递扭矩大、传递运动准确、性高等特点，而成为各种机器和装备中应用   广泛的动力和运动传递装置。现代齿轮传动有“线接触”和“点接触”两种啮合制度，线啮合制’，齿轮副沿齿高方向的相对滑动速度较大，对轴、轴承、齿轮及箱体等相关零件的变形有较大的敏感性，要求相关零件有较高的精度和刚度，特别是大功率高速传动时齿面磨损严重。而和其具有相同尺寸的圆弧点啮合齿轮，由于当量曲率半径大数十倍，可大幅度提高共扼齿面的接触强度，具有承载能力高、使用寿命长、磨损均匀以及齿面间易形成油膜等优点，己被广泛应用于冶金轧钢、矿山运输、建材水泥、交通航运、轻工榨糖、发电设备、采油炼油、化工化纤等行业，具有广阔的发展前途。

由于从油井直接采出的是含油、气、水及各种杂质的多相流混合物，且气相和液相含量往往超过常规泵或压缩机的工作范围。多相混输技术是近年来发展起来的一种   经济的油田方式，其关键设备是多相流混输泵。多相流混输泵一般可分为旋转动力式多相泵和容积式多相泵，在各种容积泵中，双螺杆多相流混输泵则具有明显的优势。