齿轮泵由于具有结构简单、产量大、寿命长、工艺可靠、适用条件广等优点,被液压行业广泛使用。齿轮泵的空化普遍存在于实际工作中,是齿轮泵失效的重要原因之一。齿轮泵的空化损伤主要是由于在齿轮泵内部产生气泡和气泡坍缩产生冲击波而造成元件内部的损伤。在实际工作中,空化现象随工作条件的改变会产生相应的变化。本文课题中使用的齿轮泵系统面临着宽温域、大转速变化的实际情况,在系统中会出现空化程度的改变,因此本文对在不同温度、转速下齿轮泵的空化程度变化进行了研究。从产生原理和影响因素对齿轮泵空化进行研究,为后续进行结构改进、减弱空化损伤提供重要的参考。本文在研究齿轮泵空化现象中,运用Pumplinx仿真软件对齿轮泵内流场进行建模,建立观测点,对温度、转速改变后内流场的压力、含气量、密度进行监测。对不同工作条件下的齿轮泵内流场空化进行分析,借助Pumplinx特有的空化损伤模块进行经验判断。仿真结果对比了不同工作条件下的内流场特性及空化损伤水平,总结了空化强度受到油液温度、齿轮泵转速影响。仿真结果表明,温度上升空化能量水平减弱,转速上升空化能量水平增强,并在实验中验证了相关因素对空化能量水平造成影响的规律。本文的主要研究内容如下:本文阐述了研究空化损伤对于影响齿轮泵工作的学术背景和意义,简述齿轮泵的空化产生机理,概述了泵类元件空化损伤问题的国内外研究现状。本文概述气液两相流的基本概念及理论基础;简单介绍多相流问题中所常用的空化模型及研究方法,阐述了空化损伤研究中所涉及的气液两相流的描述方法,选择Pumplinx泵仿真软件中适合本文研究的求解对象。通过对多相流问题中各种研究方法的对比,最后确定本文使用全空化模型对空化问题进行研究。研究建立齿轮泵内流场模型,在模型中建立观测点,监测点的选取均在齿轮泵内流场的压力变化区域选定。模型考虑液压油的温度变化导致油液粘度变化,进而对压力、油液流动速度、含气量、密度产生影响。对泵进出口、齿轮啮合区域进行监测,分析由于温度变化导致的相关参数的改变,并对空化区域的压力、含气量、空化损伤能量水平进行监测,对温度变化导致的空化程度的变化进行了规律总结。研究对转速变化条件下的齿轮泵空化进行研究。研究中考虑了齿轮泵转速变化对压力、油液流动速度、含气量、密度的影响,对在不同转速条件下空化区域的压力、含气量、空化损伤水平进行监测。并对齿轮泵转速变化导致的空化程度的变化进行了规律总结。根据空化诱导噪声及振动理论,噪声以及振动的特性是齿轮泵发生空化的重要判断依据。针对本文研究的空化程度改变的问题,对现有齿轮泵的噪声以及振动进行测量。按照相关国标规定,对现有齿轮泵的噪声振动进行了相关的测量以及初步分析,最终验证了仿真结果所总结规律的合理性。