基于齿廓曲线的外啮合齿轮泵排量计算.pdf

２０２４年６月Ｊｕｎ２０２４

第５２卷第１２期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１２

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１２００４

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文献引用：安高成，李培国，郭嘉琪，等．基于齿廓曲线的外啮合齿轮泵排量计算［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１２）：２５３２．

Ｃｉｔｅａｓ：ＡＮＧａｏｃｈｅｎｇ，ＬＩＰｅｉｇｕｏ，ＧＵＯＪｉａｑｉ，ｅｔａｌ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｍｅｓｈｉｎｇｇｅａｒｐｕｍｐｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｃｕｒｖｅ

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［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１２）：２５３２．

基于齿廓曲线的外啮合齿轮泵排量计算

安高成，李培国，郭嘉琪，谢添，宋伟，刘宝玉

（太原科技大学机械工程学院，山西太原０３００２４）

摘要：渐开线外啮合齿轮泵以结构简单、造价低廉等优点而在矿山、工程等领域应用广泛，但目前关于精准计算其瞬

时流量、排量的文献较少。为此，基于齿轮啮合机制、轮齿齿廓性质以及转角和啮合点的关系，建立齿轮泵瞬时输出流量

的数学及仿真模型。针对齿轮泵重合度、齿轮变位、卸荷槽、侧隙等影响因素对模型进行论证，进而提出一种精准计算渐

开线外啮合齿轮泵排量的方法，并采用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件对不同类型外啮合齿轮泵的瞬时流量进行仿真模拟。同时利用３

种不同型号齿轮泵验证排量公式，其最大误差在５％以内。验证计算模型有效性后，基于ＭＡＴＬＡＢ设计了齿轮泵计算辅助

平台，实现了外啮合齿轮泵瞬时流量、排量性能可视化，以简化计算流程，适应工程化应用。

关键词：外啮合齿轮泵；瞬时流量；排量；性能可视化

中图分类号：ＴＨ１３７；ＴＨ３２５

ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＥｘｔｅｒｎａｌＭｅｓｈｉｎｇＧｅａｒＰｕｍｐＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＴｏｏｔｈＰｒｏｆｉｌｅＣｕｒｖｅ

ＡＮＧａｏｃｈｅｎｇ，ＬＩＰｅｉｇｕｏ，ＧＵＯＪｉａｑｉ，ＸＩＥＴｉａｎ，ＳＯＮＧＷｅｉ，ＬＩＵＢａｏｙｕ

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｖｏｌｕｔｅｅｘｔｅｒｎａｌｍｅｓｈｉｎｇｇｅａｒｐｕｍｐｉｓｗｉｄｅｌｙｕｔｉｌｉｚｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓｓｕｃｈａｓｍｉｎｉｎｇａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｕｅｔｏｉｔｓ

ｓｉｍｐｌｉｃｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｌｏｗｃｏｓｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓａｓｃａｒｃｉｔｙｏｆｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｏｎａｃｃｕｒａｔｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｌｏｗａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅ⁃

ｍｅｎｔ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｉｓ，ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｏｕｔｐｕｔｆｌｏｗｏｆｔｈｅｇｅａｒｐｕｍｐｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎ

ｔｈｅｇｅａｒｍｅｓｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉ