随着现代工业的发展,液压系统逐渐呈现出高压、大流量、高性能和集成化的发展趋势,而外啮合齿轮泵作为液压系统中重要的动力元件,其泄漏和噪声问题成为限制液压系统向高压、高速、高性能方向发展的主要障碍,因此,发展零泄漏、高效率、低噪声齿轮泵成为现代液压系统亟待解决的问题。而在工程实际中,外啮合齿轮泵工作转速的选取缺乏理论依据,盲目的选择往往会带来效率低、噪声大的实际问题,这与齿轮泵的未来发展要求相悖。针对以上问题,本文对外啮合齿轮泵的流场及其转速特性进行研究,在不同负载压力和不同转速工况下,研究齿轮泵的困油、泄漏及流量脉动问题的变化规律,并在此基础上对齿轮泵的容积效率和噪声问题进行了综合分析,最终提出了外啮合齿轮泵合理的工作转速范围,为外啮合齿轮泵的性能优化及变转速液压动力源确定合理的调速范围提供了理论依据。论文主要研究内容:(1)利用流体动力学原理,详细分析了外啮合齿轮泵的结构特点及其工作原理,并对齿轮泵的流体动力学进行了理论求解计算,为后续齿轮泵性能研究及其内部流场的模拟分析提供理论基础。(2)以CBK系列外啮合齿轮泵为研究对象,采用Fluent流体仿真平台,建立了齿轮泵内流场的仿真模型,并对其流场进行分析,研究了不同负载压力及转速工况下,齿轮泵的困油、流量脉动及泄漏问题的变化规律,结果表明,齿轮泵在工作过程中,困油压力会发生急剧的骤升骤降;随着转速的升高,流量脉动系数减小,脉动频率升高;负载压力越高,齿轮泵的泄漏现象越严重,这为齿轮泵的转速特性研究提供理论支持。(3)在对齿轮泵内部流场模拟计算的基础上,从节能、降噪、优化齿轮泵性能的角度出发,分析了转速、负载压力对齿轮泵容积效率和噪声的影响规律,并在综合考虑两者的基础上,最终提出外啮合齿轮泵在负载压力为5MPa~11MPa下工作时,尽量将转速控制在1100r/min~1500r/min的范围内。(4)利用多源信息液压综合测控实验平台,对外啮合齿轮泵的容积效率和噪声问题进行了实验研究,实验数据显示,仿真与实验的误差在5%的范围之内,验证了模拟计算的正确性以及结论的合理性。