摘要：为了解决采煤机截割过程受载波动,造成采煤机截割部位的损坏及电机烧毁的问题,通过利用数值模拟软件对扭转轴卸荷槽参数进行模拟研究,发现三种卸荷槽形式下应力最大值均集中于三种槽型的轴颈位置,当卸荷槽为U型槽口时,此时变形量最小,结构形式最佳,且随着卸荷槽深度的增大,此时U型槽应力呈现逐步增大的趋势,同时随着工况系数的不断增大,此时应力值呈现逐步增大的趋势,椭圆型裂纹区扩展作用逐步增强,尖端的应力值越大,为采煤机扭转轴设计提供一定的参考。

摘要：卸荷槽是缓解齿轮泵困油的有效措施,其设计合理与否直接影响齿轮泵的工作效率和寿命。本文给出了一种基于计算流体力学(CFD)的卸荷槽性能分析方法,重点开展了多种不同结构形式卸荷槽的性能对比研究,从困油压力、气体体积分数、出口流量、流量不均匀系数等多个技术指标评估对比了不同结构卸荷槽的工作性能。研究对比结果表明,卸荷槽F的结构形式与矩形、圆形及卸荷槽E相比综合性能最优,流量不均匀度仅为5.25%,困油压力峰值为18 MPa,具有困油压力小,容积效率高,流量品质高等优点,适用于高速、高压燃油齿轮泵方案设计;此外,在卸荷槽设计时,通过增大低压腔卸荷槽面积以及卸荷槽向低压腔偏移,有助于空化的抑制,并且能缓解困油,降低流量脉动,在新型卸荷槽F的结构设计时考虑该因素,可进一步提升卸荷槽的综合性能。

摘要：空化是影响轴向柱塞泵性能的关键因素,柱塞缸体表面损坏是一种常见的失效形式,但目前成因尚不清晰。建立柱塞泵三维流场仿真模型,设计可观察单个柱塞腔与卸荷槽导通状态下流场特征的实验装置,并采用流体仿真和流场可视化测量的方法揭示了其成因。研究结果表明:射流角随卸荷槽开度的增大而增大,并伴随漩涡的产生与消失,射流中心速度大于20 m/s时漩涡产生;柱塞腔与卸荷槽由导通至完全截止的转变过程中,射流角由0°逐渐增大至60°,当射流角由0°向20°变化时,射流方向主要集中于柱塞缸体与配流盘腰型槽接触的表面处,导致柱塞缸体表面和配流盘吸油腰型槽上部产生射流破坏和气蚀破坏;当射流角由20°向60°变化时,射流方向将向配流盘腰型槽内部扩展,导致配流盘破坏区域由上部移向内部。上述研究结果有助于厘清柱塞缸体摩擦表面气蚀成因,为配流盘结构优化设计提供了约束条件,对提升柱塞泵的综合性能也有重要意义。

摘要：注塑机运行过程中,经常因拉杆断裂而导致生产过程中断,给客户和厂商造成巨大的经济损失。拉杆卸荷槽的设计,就是通过降低定模板弯曲变形和四拉杆偏载导致的不利影响,尽可能减少拉杆断裂的风险。但卸荷槽的设计目前还仅凭经验和类比,缺乏进一步优化。借助有限元分析软件对系列卸荷槽进行对比分析和归整,获得了最优的直径比,适用于任何吨位的机型;同时也给出了卸荷槽长度的设计原则。

摘要：针对齿轮泵的困油问题,给出一种齿轮泵卸荷槽的综合设计方法,并基于计算流体技术完成其内流场特性的仿真分析研究。首先,在某型外啮合齿轮泵基本结构基础上,对卸荷槽进行综合设计,提出具体的设计方法并给出设计结果;进而通过计算机CAD技术建立齿轮泵三维模型和流道模型,并利用Pumplinx进行该型齿轮泵的内流场特性模拟仿真,对比仿真结果与试验数据,误差在5%以内,验证了采用的仿真技术能够有效实现该型泵的特性分析;最后,将综合设计的卸荷槽与3种典型卸荷槽进行特性预测及对比,可以表明:相比其他3种典型卸荷槽结构,综合设计的卸荷槽可以有效地缓解齿轮泵啮合区域的困油压力,并减小齿轮泵的流量脉动,有效地改善了齿轮泵的困油现象。所得出的结论对高性能齿轮泵的设计及仿真研究具有一定的工程实践意义。

摘要：针对高速齿轮泵的泄漏和困油这两个影响泵性能的问题,为减少高速齿轮泵的泄漏量和困油压力,提出了一种理论、仿真和实验相结合的泄漏计算和卸荷槽设计方法。首先,建立了考虑间隙和泄漏的航空用高速齿轮泵的液压模型,推导了齿顶泄漏、侧向泄漏和啮合泄漏的计算公式;然后,给出了卸荷槽设计公式,优化了两卸荷槽间距,确定了卸荷槽的长度及深度和位置,并提出了一种改进形状卸荷槽;之后,利用Pumplinx软件得出了齿轮泵的内部流体域瞬时分布结果,对比了有卸荷槽流体域与无卸荷槽流体域,直观观察了困油现象,并详细比较了四种卸荷槽对应流体域产生的最大困油压力;最后,对航空用高速齿轮泵进行了实验测试。研究结果表明:实验测试的流量与所建立的仿真模型流量具有一致性,平均误差在10%以内,验证了计算公式和泄漏分析的准确性。该研究对工厂齿轮泵优化设计和生产具有重要的指导意义。

摘要：针对液力自动变速箱内置外啮合液压齿轮泵存在的困油现象进行分析。根据其为中心轮浮动式齿轮泵的特点,理论分析困油现象形成原因和困油过程,基于分析对齿轮泵卸荷槽的基本参数进行设计,并对齿轮泵卸荷槽的开设进行分析,设计齿轮泵偏置卸荷槽的最佳偏移位置。利用Solidworks建立齿轮泵三维模型,基于CFD进一步对比分析了无卸荷槽、对称开设卸荷槽、偏置开设卸荷等三种情况下的齿轮泵三维流场,分析结果表明偏置开设卸荷槽的齿轮泵能明显改善困油区的困油压力,有利于提高齿轮泵的容积效率。研究结果为此类齿轮泵困油现象解决提供参考依据。

摘要：采煤机截割部电动机扭矩轴在采煤机工作过程中起着传递动力,弹性缓冲,过载保护的重要作用,通过在Ansys Workbench中建立采煤机截割部电动机扭矩轴的简化模型,并实现扭矩轴卸荷槽尺寸的参数化,再进行静力学有限元分析,得到受同一扭矩的不同尺寸下扭矩轴卸荷槽所产生的最大剪应力,再将数据进行MATLAB拟合,得到了扭矩轴卸荷槽不同尺寸与卸荷槽最大剪应力的函数关系,为采煤机扭矩轴卸荷槽的参数化设计提供了依据。

摘要：因外啮合齿轮泵高速化下的困油卸荷需要,提出能够实现卸荷面积最大化且形状与齿廓一致的卸荷槽新的渐开线型式。针对现有的矩形卸荷槽型式,以小侧隙为例,通过所建立且被验证的困油模型,就困油压力峰值和困油本身的有效利用率两指标,进行渐开线型式和矩形型式下的仿真运算与分析比较。结果表明：案例参数下,渐开线型卸荷槽下的卸荷面积是矩形下的1.19-31.59倍;能极大地降低困油压力峰值和缓解困油现象,且提高了困油本身的有效利用率和泵的容积效率等。得出渐开线卸荷槽能够满足泵高速化下困油的卸荷需要。

摘要：当代齿轮泵设计中,通过开设卸荷槽来缓解困油现象是设计工作者的常用手段。而困油面积的变化对卸荷槽的开设起着决定作用。以两个齿轮的压力角为变量,推导出了无侧隙齿轮泵单、双齿困油时的困油面积计算式,结合CAXA软件的使用,计算出了困油面积值;并通过Pro/E 5.0对齿轮泵困油面积进行虚拟测量,两者得到的数值进行比对,验证了计算式的可靠性。通过困油面积计算式可以找到双齿困油时,困油面积的最小位置,这是传统卸荷槽的开设位置。同时,提出了一种只在排油腔开设卸荷槽并配合轮齿卸荷降压槽使用的设计新方案,该方案将卸荷槽开设在单、双齿困油的临界位置,这个位置可以通过CAXA软件找到;通过Fluent12对泵内流场仿真,验证了该方案的可行性。