Entwicklung und Untersuchung einer geräusch- und pulsationsarmen Hydraulikpumpe mit Kreisbogenverzahnung

低噪声、低脉动圆弧齿液压泵的研制与研究

• 批准号: 218896370
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Werkzeugmaschinen (IFW)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/218896370?language=en
• 关键词: Entwicklung; und; Untersuchung; einer; ger

Außenzahnradpumpen (AZP) sind zuverlässig, günstig, kompakt und haben einen hohen Wirkungsgrad. Trotz vieler Untersuchungen und der breiten Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen beinhalten diese Pumpen aber noch erhebliche Optimierungspotentiale. Zu den typischen Nachteilen dieser Pumpenart gehören die Umgebungsbelastung durch einen hohen Schallpegel und eine starke Volumenstrompulsation am Pumpenausgang. Um diese Nachteile zu minimieren, verwenden die Pumpenhersteller hierzu Zahnräder mit Sonderprofilen bzw. Feinkorrekturen der Eingriffsgeometrie, spielfreie Verzahnungen, Pfeil- und Schrägverzahnungen und weitere Maßnahmen in der Pumpenkonstruktion. Allerdings können nicht alle Probleme durch die genannten Optionen vollständig gelöst werden. Z.B. verbessert die Anwendung der Schrägverzahnung die Pumpenakustik und die Strömungsstabilität, sie führt aber zur Entstehung von größeren Axialkräften. Demzufolge werden der Aufbau und die Fertigung der Pumpe komplexer und dementsprechend teurer. Mittels der Pfeilverzahnung können die unerwünschten axialen Kräfte kompensiert werden. Aber die Herstellung von Pfeilzahnrädern ist komplizierter und kostenintensiver im Vergleich mit Schrägzahnrädern. Die Entwicklung der spielfreien SILENCE-Verzahnung mit rundem Zähneprofil (ist auch als Verzahnung mit Zweiflankendichtung bekannt) verspricht eine wesentliche Lärmsenkung und niedrige Volumenstrompulsation im Vergleich zu einer Standardpumpe mit Evolventenverzahnung, da die Ölquetschung im Kammervolumen zwischen den Zahnrädern durch die Zähneprofilgeometrie ausgeschlossen wird. Allerdings sind die Fertigungskosten der SILENCE-Pumpe wesentlich höher als die einer Standardpumpe. Weitere Verbesserungen der Eigenschaften gegenüber den Standardpumpen bieten die DUO-Pumpen mit zwei gleichen Zahnradpaaren in einem Gehäuse, die um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind. Trotz diesen Vorteilen ist der Aufbau dieser Pumpen wesentlich aufwendiger und nicht so kompakt wie bei Standardpumpen. Im Unterschied zu den bekannten Pumpen- Varianten besteht eine Möglichkeit, durch Änderung der Zahnform entlang der Flankenlinie mit einem Kreisbogen der Pumpenverzahnung die vorhandenen Probleme von AZP zu lösen. Die Form des eigentlichen Zahnprofil kann dann beliebig bleiben. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer geräusch- und pulsationsarmen, kompakten und wirtschaftlichen Außenzahnradpumpe mit Kreisbogenverzahnung. Um dieses Ziel zur erreichen, werden zuerst die hydraulischen und akustischen Eigenschaften einer Standard- Zahnradpumpe (im Folgenden als Referenzpumpen A genannt) untersucht. Den Gutachterhinweisen des Vorantrags folgend, wird auch eine SILENCE-Plus Pumpe (Referenzpumpe B) messtechnisch erfasst. Um wissenschaftlich korrekt die Pumpen vergleichen zu können, werden neue serienmäßige AZP’s der zwei verschiedenen Bauarten (Standard und SILENCE-Plus) mit gleichem Fördervolumen getestet. Daher kann auf bereits vorhandenes Datenmaterial leider nicht zurückgegriffen werden. Weiter wird ein CAD-Modell der Referenzpumpe A aufgebaut. Das Modell wird in zu erstellende CFD-Tools zur Simulation der hydraulischen Parameter importiert. Die Ergebnisse der Simulationen werden mit den Daten der Pumpenhersteller verglichen. Auf Basis des Referenzmodells A erfolgt anschließend die Erstellung einiger Modelle der Pumpe mit unterschiedlichen Varianten der Kreisbogenverzahnung. Hier werden die Form des Bogenzahnes und der Fußausrundung variiert. Nach dem Vergleich der CFD-Ergebnisse wird das beste Modell für die anschließende hydraulische Optimierung verwendet. Der hydraulisch optimierte Pumpenprototyp wird gefertigt und experimentell untersucht. Ferner folgen FEM-Berechnungen zur Optimierung der Bogenzähne im Abwälzvorgang unter Betriebslast. Dadurch entsteht ein hydraulisch und mechanisch optimiertes Modell der Kreisbogenverzahnung. Im letzten Projektabschnitt wird die hydraulisch und mechanisch optimierte Verzahnung gefertigt, ins Pumpengehäuse eingebaut und experimentell untersucht. Die Volumenstrompulsation, die Fördermenge und der Schalldruckpegel werden unter verschiedenen Betriebsbedingungen experimentell erfasst und mit den gemessenen Parametern der Referenzpumpen A und B verglichen. Den Abschluss des Vorhabens bildet die Erstellung von Konstruktionsempfehlungen und Richtlinien für die Dimensionierung, Auslegung, Konstruktion und Fertigung von Kreisbogenverzahnungen von Außenzahnradpumpen mit Kreisbogenverzahnung.

außenzahnradpumpen（AZP）SindZuverlässig，Günstig，Kompakt und Haben Einen Hohen Hohen Wirkungsgrad。 trotz vieler untersuchungen unterund und der breiten umsetzung vonvorbesserungsmaßnahmenbeinhalten diese pumpen aber noch aber noch erhebliche opportierungspotentiale。 Zu den Typischen Nachteilen DieserPumpenartGehörenDie umgebungsbelastung durch Einen Hohen Schallpegel和Eine starke wolmenke bolumentstrumpullulsation an pumpeNausgang。嗯，主角倾向于死于Zahnräder的个人资料。 Z.B.主人公死在施拉格尔扎恩（Schrägverzahnung），世界主人公也是施拉格尔扎恩（Schrägverzahnung）死亡的机会来源。过敏包括问题和主角。 Z.B.主人公死在schrägverzahnung中。 Die Pumpenakustik und die dieströmungsstabilität，sieführtaber zur zur entstehungvongongrößerenaxialkräften。 demzufolge werden der aufbau und die fortigung der pumpe komplexer und dementsprechend teurer。 Mittels derPfeilverzahnungKönnendieunerwünschtenaxialenkräftekompensiert werden。 Aber Die Herstellung vonpfeilzahnrädernist Komplizierter和KostenIntenSiver im Vergleich MIT是Zahneprofil开放时间的第一步（全世界都是第一个享誉世界的世界）和下一代的体积，在Vergleich Zuiner Standard Pumister tuminer标准pumister pumister tumern pumern tumern tumern tumern tumernungume zit Mit evolvennungunnunnunnund temern tumern tumern tumern te ZahnrädernDurchDie Zahneprofilgeometrie Ausgeschlossen Wird。 Allerdings Sind Die die fortigungskosten der silence-pumpe wesentlichhöherAlsdie einer standardpumpe。 weitere verbesserungen der eigenschaftengegenüberden standardpumpen bieten die duo-pumpen pumpen zwei zwei gleichen zahnradpaaren在einemgehäuse，die eine eine halbe teil teilung teilung teilung teilung gegeneinander verstzt sind。 trotz diesen vorteilen ist der aufbau dieser pumpen wesentlich aufwendiger und nicht so kompakt wie bei wie bei standardpumpen。我未经策划的Zu den bekannten pumpenten-bestehteineMöglichKeit，durchänderungder zahnform entlang entlang der fallankenlinie mit mit einem einem einem einem einem kreisbogen der pumpenverzahnung die vorhandenen die vorhandenen die vor von azpzulösen。 DES eigentlichen Zahnprofil Kann Dann Feliebig Bleiben。 Das Ziel des beantragten forschungsvorhabens ist iNwicklung einergeräusch-und pulsationsarmen，kompakten und wirtschaftlichenaußenzahnradpumpumpumpumpumpemit kreisbogenverzahnung。 UM DIESES ZIEL ZUR ERREICHEN，WERDEN ZUERST DIE HYDRAULISCHEN和AKUSTISCHEN EIGENSCHEN EIGNERCHAFTEN EINER标准 - Zahnradpumpe（Im Folgenden als als Referennzpumpen a Genannt a Genannt）Untersucht。 Den Gutachterhinweisen des Vorantrags Folgend，Wird Auch Eine Silence-Plus Pumpe（Reverenzpumpe b）Messtechnisch Erfasst。嗯，我们致力于提供广泛的服务和服务，这些服务将帮助您实现入门目标（标准的沉默plus），并能够充分利用您的方式。我们致力于泵送Aufgebaut的Cad-Modell der参考。 DAS模拟Zu erstellende中的风cfd-tools zur仿真AUF基础参考eRfolgtanschließEnddie die eStellung einigr einiger模型der pumpe mit mit unterschiedlichen der der kreisbogenverzahnung。 Hier Werden Die des bogenzahnes undfußausrundungvariert。 Nach dem vergleich der cfd-ergebnisse wild das Beste学习世界的最佳方法是提高您的技能。了解世界的最佳方法是了解世界。了解世界的最佳方法是了解世界。了解世界的最佳方法是了解世界。 The optimierte of the Verzahnung Gefertigt, which is the perfect example of Pumpengehäuse, and the untersuchable experience of the Verzahnung Experiment, and the untersuchable experience of the Verzahnung Experiment, which is the ultimate goal of the Verzahnung Experiment, and the Richtlinien für die Dimensionierung, Auslegung, Konstruktion und Fertigung von kreisbogenverzahnung vonaußenzahnradpumpenkreisbogenverzahnung。