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外啮合齿轮泵是一种常用液压泵,具有结构简单、自吸性能好、对油液的污染不敏感、工作可靠等优点,外啮合齿轮泵的缺点是内泄漏较大、径向力大和困油现象引起较大噪声、振动。本文采用理论分析和数值仿真相结合的研究方法,对外啮合齿轮泵的径向力、困油压力进行分析与计算,为齿轮泵优化设计提供相应的数值计算方法。主要内容如下:第1章,阐述了本课题研究的背景和意义;概述了国内外关于外啮合齿轮泵径向力、困油现象的研究现状和存在的问题;概括了本论文的主要研究内容。第2章,介绍了齿轮泵流体动力学控制方程;阐述了CFD软件原理;并对齿轮泵能量损失进行了分析。第3章,针对某型外啮合齿轮泵噪声大、轴承磨损严重的问题,基于三维设计和流场仿真软件对卸荷槽进行了改进设计、直接求解出困油容积及其困油压力变化和旋转过程中齿轮泵内部流场,通过对齿轮表面流场压力进行积分获得了卸荷槽改进前、后和有、无扩大高压区结构几种情况下的齿轮泵径向力的变化规律;通过比较卸荷槽改进前、后的齿轮泵径向力力、径向分力的变化曲线,获得了径向力在困油现象影响下的变化规律;通过比较卸荷槽改进后的有、无扩大高压区结构的齿轮泵径向力、径向分力变化曲线,获得了径向力在扩大高压区结构影响下的变化规律;通过比较卸荷槽改进前的有、无扩大高压区结构的齿轮泵径向力、径向分力的变化曲线,获得了困油现象下的径向力在扩大高压区结构影响下的变化规律。第4章,基于FLUENT动网格模型,对齿轮泵的困油过程进行了仿真计算,齿侧间隙的大小是影响齿轮泵困油压力重要因素,在同一转速下齿侧间隙越小,困油现象越突出,适当的增大齿侧间隙,可以缓解齿轮泵的困油现象。对于无齿侧间隙的外啮合齿轮泵设计,其齿侧间隙值应小于0.01mm,在确定卸荷槽尺寸时,按无齿侧间隙的关系来确定;对于有齿侧间隙的外啮合齿轮泵设计,其齿侧间隙值应在0.1~0.12mm之间,其卸荷槽的开设原则为:在保证高低压腔不相通的前提下,Vb在压缩到和Va相等之前始终与压油腔相通,Va增加到和Vb相等之后始终与吸油腔相通。最后,对本论文的研究工作和成果进行了总结,展望了下一步的研究工作。