机床与液压

作者：董庆伟，李博，李阁强，韩帅康

单位：河南科技大学农业装备工程学院;河南科技大学，机械装备先进制造河南省协同创新中心；河南科技大学农业装备工程学院；河南科技大学，机械装备先进制造河南省协同创新中心;河南科技大学机电工程学院；河南科技大学农业装备工程学院

关键词：圆弧斜齿轮;热-流-固耦合;临界转速;转子

基金：河南省重点研发与推广专项（科技攻关）项目（202102210277）

针对齿轮泵在高速工况下因流场作用及补偿力等因素引发的振动问题，以高速圆弧斜齿轮泵为研究对象，分析流场温度、流场压力、电机扭矩和滑动轴承径向补偿力等因素对其转子性能的影响。基于热-流-固耦合方法，建立高速圆弧斜齿轮泵的三维模型，利用ANSYS Workbench平台中的耦合模块，对转子进行多物理场耦合分析，以判断其临界转速是否符合设计要求。结果表明：与扭矩和流场压力相比，流场温度对转子的变形量影响更显著，表明温度场是转子变形的主要原因；同时在热-流-固耦合情况下，转子的弯曲和扭转幅度增大，固有频率大幅下降，表明热-流-固耦合对转子固有频率有显著影响；耦合分析结果显示，转子的临界转速96 600 r/min，远高于设计转速。

来源：2024年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

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