高压斜齿轮泵螺旋角影响规律研究

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研究背景与对象

高压外啮合齿轮泵在工业液压系统中应用广泛，其输出流量的平稳性直接关系到执行元件的运行品质。螺旋角是斜齿轮泵的关键几何参数之一，对泵内流场分布和输出特性存在明显影响。相关研究以YDZ-16泵为原型，在该模型基础上对螺旋角进行改进，选取12°、14°、16°、18°四种方案，围绕输送介质过程中的内部流场开展全过程模拟，并通过试验进行验证。

模拟与试验的主要发现

研究结果显示，在模拟工况下，单纯增大螺旋角并不能减小流量脉动。这意味着螺旋角的选择并非越大越好，需要结合具体工况综合判断。对于不同工况，理论上存在使泵内部流量表现更加平稳的最优螺旋角，该角度下的流量波动相对更小。

从12°增大至18°的过程中，出口流量脉动幅度呈减小趋势，但出口平均流量同时降低，齿轮轴向方向的受力状况也发生变化。这一结果说明，螺旋角的调整在改善脉动特性的同时，会带来平均流量方面的损失，设计时需在两者之间取得平衡。

对设计与选型的参考意义

上述结论提示，斜齿轮泵的螺旋角参数不宜脱离工况单独确定。不同使用条件下对应不同的最优取值，设计人员可借助数值模拟与试验相结合的方式，针对目标工况筛选合适的螺旋角，从而在流量平稳性与输出能力之间找到较为合理的匹配点。该研究采用的全过程流场模拟方法，也为同类齿轮泵的参数优化提供了可借鉴的思路。