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机床与液压 2023年第6期51卷 149-157页

作者：张煜张艳涛陈宗斌廖健海军工程大学振动与噪声研究所湖北武汉430033 海军工程大学船舶振动噪声国家重点实验室湖北武汉430033

合理地选取齿轮的变位系数,是降低困油容积和流量脉动的有效措施。为具体分析变位系数对内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动系数的影响,根据啮合定理建立渐开线内啮合齿轮泵的数值模型,采用扫过面积法求解内啮合齿轮泵的困油容积和瞬时流量... 详细信息

合理地选取齿轮的变位系数,是降低困油容积和流量脉动的有效措施。为具体分析变位系数对内啮合齿轮泵困油容积和流量脉动系数的影响,根据啮合定理建立渐开线内啮合齿轮泵的数值模型,采用扫过面积法求解内啮合齿轮泵的困油容积和瞬时流量,并分析困油容积和流量脉动随变位系数变化所受到的影响。结果表明:在其他参数保持不变的情况下,总变位系数不变时,随着小齿轮变位系数的增大,困油容积先减小后增大,瞬时流量逐渐增大,流量脉动率减小。

关键词：变位系数渐开线内啮合齿轮泵困油容积流量脉动

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渐开线内啮合齿轮泵涂层腐蚀磨损特性研究

渐开线内啮合齿轮泵涂层腐蚀磨损特性研究

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作者：孙兆磊济南大学

学位级别：硕士

液压系统由于其运行平稳、响应快、结构紧凑和可以实现无级调速等特点被广泛应用于工程机械、能源工业、冶金工业和建材工业中。动力元件为液压系统提供动力,是其重要的组成部分,而渐开线内啮合齿轮泵由于其结构简单、允许通过较高的转... 详细信息

液压系统由于其运行平稳、响应快、结构紧凑和可以实现无级调速等特点被广泛应用于工程机械、能源工业、冶金工业和建材工业中。动力元件为液压系统提供动力,是其重要的组成部分,而渐开线内啮合齿轮泵由于其结构简单、允许通过较高的转速被广泛应用。在海水开发工业中,啮合齿轮由于直接接触并长期暴露于海水环境内,轮齿同时受到腐蚀和磨损的相互作用,从而导致渐开线内啮合齿轮泵使用寿命的降低,因此齿轮泵防护涂层的制备具有重要意义。金属合金涂层是最常见的涂层形式,它可以有效保护基体内部不受破坏,具有良好的应用前景。传统的合金主要是以一种元素为主元素,这限制了合金在机械性能方面的良好表现。高熵合金作为一种新型合金,由五种或五种以上元素等比混合而成。高熵合金自身的高熵效应使得其在机械性能方面表现出良好的性状。本文利用激光熔覆技术制备Fe Co Ni Ti Al(x=0,0.5,1.0)和Fe Co Ni Ti Al Mo(x=0,0.5,1.0)两种高熵合金涂层体系,并对其微观组织和机械性能进行分析。同时,利用Solidworks三维建模软件对渐开线内啮合齿轮泵的关键零部件进行建模,利用ANSYS WORKBENCH软件对其壳体进行静力学仿真,对内啮合齿轮进行瞬态动力学仿真。首先,利用电子天平称取相应的合金粉末,并利用球磨机进行球磨,使其混合均匀。然后利用激光熔覆设备对其进行涂层的熔覆。最后对涂层进行微观形貌和机械性能分析,主要包括SEM、EDS、XRD、显微硬度分析、电化学极化曲线分析、干摩擦磨损、腐蚀摩擦磨损、磨损形貌分析、磨痕轮廓曲线分析。研究表明,在Fe Co Ni Ti Alx体系中,Al元素的加入促进了FCC相转变为BCC相,涂层微观组织中枝晶结构明显,组织细化,提高了涂层的硬度,最高可达623HV。在干摩擦条件下,涂层的摩擦系数随着Al含量的增加而减小。在腐蚀磨损实验中,由于Al元素的加入导致涂层的腐蚀电流密度增大,使得涂层的磨损体积随着Al含量的增大呈现先增大后降低的趋势。为了在保证涂层耐磨性的前提下提高其耐腐蚀性能,因此选择添加Mo元素来改善涂层的性能。在Fe Co Ni Ti Al Mox体系中,涂层主要由BCC和FCC相组成。随着Mo元素从0增加到1,涂层的晶格畸变增强,富Mo相(σ相)逐渐析出。Mo元素的添加使晶粒细化,并增加了涂层的显微硬度。随着Mo元素的添加,腐蚀电流密度逐渐降低,腐蚀磨损体积降低,Fe Co Ni Ti Al Mo涂层的耐腐蚀性达到最优。分析对了不同外加电位下,Fe Co Ni Ti Al Mo涂层的磨损体积。当外加电位低于涂层本身的自腐蚀电位时,涂层只受到摩擦的影响,腐蚀电流密度为负值。随着外加电位的增大,腐蚀电流密度增大到0以上,腐蚀效果明显。同时,涂层表面的腐蚀使得摩擦进一步加重,从而导致腐蚀磨损体积的增大。经过仿真分析得出,在啮合瞬间,内齿轮的齿顶和齿面靠近旋转中心处发生应力集中现象,而外齿轮的轮齿部分应力大小与变形量明显降低。通过仿真对比可以发现,Fe Co Ni Ti Al Mo涂层相比基体的应力集中和变形量明显降低,因此涂层可以有效对齿轮基体起到防护作用。

关键词：高熵合金涂层渐开线内啮合齿轮泵激光熔覆技术腐蚀磨损特性

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渐开线内啮合齿轮泵的流量特性及其参数分析

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舰船电子工程 2014年第11期34卷 149-153页

作者：李东泽陈诚梁瑞涛肖庆华 92060部队 72687部队

流量特性是衡量齿轮泵性能的重要方面,当前关于齿轮泵流量特性的研究主要集中于排量和流量品质等方面。论文建立了渐开线内啮合齿轮泵流量特性分析的基本数学模型,以时间为基本变量,得到其瞬时流量、排量、流量脉动及困油容积变化量的... 详细信息

流量特性是衡量齿轮泵性能的重要方面,当前关于齿轮泵流量特性的研究主要集中于排量和流量品质等方面。论文建立了渐开线内啮合齿轮泵流量特性分析的基本数学模型,以时间为基本变量,得到其瞬时流量、排量、流量脉动及困油容积变化量的精确计算公式。并结合NACHI公司的某IPH型渐开线内啮合泵进行实例分析,探讨模数、传动比、高度变位和角度变位等齿轮参数的变化对其流量特性的影响。仿真分析结果认为齿轮模数或传动比越大,齿轮泵的困油越严重;而采用较小的高度变位系数,或采用适当角度变位设计,可减小齿轮泵的困油特性。

关键词：渐开线内啮合齿轮泵流量特性困油瞬时流量排量

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