基于Fluent的內嚙合齒輪泵分離式月牙板受力分析

黃冬平,崔建昆,王仲偉

1 前言

高壓內嚙合齒輪泵有著結構簡單、自吸性好、對油液污染不敏感等優點［1］，廣泛應用于液壓傳動系統。而由于其雙級泵體結構復雜，內泄漏大等問題［2］，導致容積效率低，工作時泵體發熱嚴重。齒輪泵內部零件運動表面之間為固定間隙，隨著長期工作，表面磨損而間隙擴大，內部泄漏也隨之越來越明顯。齒輪泵在輸送高密度，低粘度的介質時，這種磨損會更加嚴重［3］。因此，間隙補償技術對于內嚙合齒輪泵的性能提高有重要意義。

內嚙合齒輪泵中，月牙板與齒輪齒圈之間的間隙稱為徑向間隙，其大小對輸出流量和壓力有直接的影響［4］。近年來Rexroth，Eckerle等國外液壓公司提出了一種分離式月牙板結構，能自動補償月牙板磨損產生的徑向間隙增加，在實際使用中效果明顯。利用分離式月牙板以及間隙補償側板技術開發的新型徑向配油內嚙合齒輪泵，單級輸出壓力可達到25 MPa以上，大大減小了齒輪泵的尺寸及重量。

本文應用Fluent軟件及動網格技術，通過建立內嚙合齒輪泵計算流體力學分析模型，研究分離式月牙板在流場中的表面壓力分布，分析各個零件的受力特點，可為相關零件的結構參數設計和齒輪泵間隙補償計算提供理論依據。

2 分離式月牙板結構和工作原理

如圖1所示，內嚙合齒輪泵的主要部件有齒輪、內齒圈、月牙板和泵體，而分離式月牙板由上下月牙板、密封條、彈簧片、止動銷構成［5］。齒輪副分別以轉速ω1，ω2嚙合運動，在吸油腔形成真空，油液在大氣壓作用下進入吸油腔；……