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高性能齿轮泵的一种双压力角齿廓构造方法

摘要为实现齿轮泵的高综合性能，提出了一种工作侧压力角大于非工作压力角的齿廓构造方

法。通过对无根切无变位齿廓参数的分析，建立了泵轻量化、流量脉动和困油等性能系数关于工作

压力角的解析式；依据齿顶圆弧角的最小许用值，给出了非工作压力角确定的一维迭代方法。结果

表明，双压力角无变位的齿廓构造，既消除了根切现象，又可采用标准的加工方法；工作压力角越

大，轻量化、困油和齿根抗弯等性能越好，流量脉动质量却越差；工作压力角越大，齿形曲率半径

越大，齿面滑动系数和接触应力越小，轮齿磨损越小和寿命越长；齿顶高系数越大，流量脉动质量

越好，困油性能越差，且对轻量化性能几乎无影响；由工作压力角和齿顶圆弧角许用下限共同确定

非工作压力角，方法简单可靠等。得出无根切无变位双压力角齿轮能够实现泵的高综合性能的结论。

关键词齿轮泵双压力角齿廓构造无根切无变位轻量化流量脉动困油性能

ToothProfileConstructionMethodwithDoublePressureAnglesforHigh

PerformanceGearPumps

AbstractInordertoachievehighcomprehensiveperformanceforexternalgearpumps,atoothprofile

constructionmethodwithworkingpressureanglesgreaterthannon-workingpressureanglesisinvented.From

parametersanalysisoftoothprofileswithoutundercutanddisplacement,theanalyticalexpressionsofpump

performancecoefficientssuchaslightweight,flowrippleandtrapped-oilphenomenononworkingpressure

anglesarederived;thenfromtheminimumallowablevalueoftheaddendumarcangle,aone-dimensional

iterativemodelfordeterminingnon-workingpressureangleisderived.Allresultsshowthatthedoublepressure

anglesconstructionmethodnotonlyeliminatestheundercutphenomenon,butalsoadoptsthestandard

machining;thegreatertheworkingpressureangleis,thebettertheperformanceoflightweight,oiltrappingand

toothrootbendingresistancewillbe,buttheworsethequalityoftheflowpulsationwillbecome;thelargerthe

workingpressureangleis,thelargertheradiusofcurvatureofthetoothprofileis,thesmallerthesliding

coefficientandcontactstressofthetoothsurfaceare,thesmallerthewearofthegearteethwillbeandthelonger

theservicelifewillbec