齿轮泵是一种常用的液压泵,广泛地应用在各种液压系统和机械上。低压齿轮泵的工作压力在2.5MPa;中高压齿轮泵的工作压力在16～20MPa;某些高压齿轮泵的工作压力已经到33MPa以上。齿轮泵发展的标志是压力等级的提高,早期的齿轮泵无论是轴向还是径向都是固定间隙式的,压力低于1OMPa,近三十年来,经过液压工作者的努力,齿轮泵的压力等级明显提高,已跻身中高压行业,改变了过去人们认为齿轮泵只能用于低压系统的看法。齿轮泵的主要缺点是流量脉动大,高压下泄漏增加,如能得以克服,则齿轮泵既保持制造易、成本低的优点,又可取代部分制造困难的泵,进一步扩大适用范围,这显然会带来较大的技术价值和社会经济效益。基于此,本文以内啮合齿轮泵为研究对象,通过理论计算以及仿真分析相结合的方法对高压内啮合齿轮泵的径向间隙泄漏以及齿圈受力进行了分析和讨论,重点研究了不同转速和压力下齿轮泵流量与径向间隙泄漏量的关系,以及相应工况下齿圈受力的情况,为齿轮泵的高压化设计提供一定的参考。论文主要内容如下:(1)阐述了内啮合齿轮泵的工作原理,用Solidworks建立了高压内啮合齿轮泵的三维模型,并针对内啮合齿轮泵容易发生泄漏的位置设计了压力补偿结构,以及对发生齿圈“胶合”的部位设计了静压支撑槽,为接下来的分析提供了几何模型。(2)分析了高压内啮合齿轮泵产生泄漏的途径、内泄漏的研究方法和影响因素,并计算了所设计内啮合齿轮泵的理论排量,采用Fluent仿真软件中的动网格技术对泄漏模型进行计算,分别计算了 1800rpm、2100rpm、2400rpm三种转速下不同压力工况的泄漏情况,然后对其计算结果进行处理,分析其工作压力以及转速对齿轮泵流量和泄漏的影响。(3)介绍了内啮合齿轮泵齿圈工作原理,以及其发生“胶合”的原因,然后采用ANSYS流固耦合功能,对内啮合齿轮泵齿圈上的受力进行分析,重点计算了流体液压力对齿圈的大小,并针对不同工况下齿圈受力的情况绘制齿圈外壁应力曲线关系,从而得到转速和工作压力对齿圈径向力的影响关系。(4)在试验室搭建了高压内啮合齿轮泵的测试系统,然后分别测试了不同转速、压力下齿轮泵的工作性能,分析这些因素对泵的流量、泄漏以及齿圈径向力的影响,并与仿真计算结果进行比对。最后,总结全文,并对下一步工作提出展望。