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齿轮泵由于结构简单紧凑、体积小、重量轻、转速范围大、自吸性能好和对油液的污染不敏感等优点而广泛应用在机床工业、航空工业、造船工业及工程机械等各种机械的液压系统中。随着计算机测试技术的迅速发展,对齿轮泵性能进行全面精确的测试尤为重要,在传统液压测试系统中操作人员工作强度大、测试效率低、测量精度差,为解决这一问题,本论文设计了泵的计算机测试试验系统。主要是对泵的各种主要性能参数进行数据采集,然后对所采集的数据进行处理,做出主要的曲线图进行直观的反映。从而得出了实验研究对象的性能,为以后泵的各方面性能改进及寿命的提高作铺垫,提高企业的生产效益。
本课题的研究主要是以目前在工程中应用比较广泛的内啮合齿轮泵为研究对象,介绍了内啮合齿轮泵的工作原理。根据国家标准规定,设计出内啮合齿轮泵综合测试试验台的液压原理图,并根据要求选用了合适而经济的显示仪表、传感器、比例放大器和数据采集板卡等相关硬件,成功搭建出测试和控制系统的硬件试验台。此外,通过详细阅读标准手册和查阅文献资料,制定出详细的测试试验步骤和方法并绘制出各测试项目的流程图,为测试系统的软件设计奠定基础。
论文实现了齿轮泵测试试验系统的硬件和软件的设计。硬件系统完成现场数据采集和控制,软件是测试系统的核心,主要完成实验数据的采集、保存和处理,并将硬件采集的数据通过数据采集输入计算机,存储到外部设备保存起来。测试实验系统的硬件设计中包括计算机、数据采集板卡、传感器、比例放大器和各显示仪表的选型和参数转换计算,数据采集通道的设置,以及各物理量的测试系统的实现。另外,该试验台采用比例溢流阀加载,由计算机通过比例放大器输出的电信号控制比例电磁阀进行比例加载,其加载准确、快速,实现了加载过程自动化。软件设计是试验系统设计的关键,设计中首先选择了国内比较先进的图形化编程软件开发平台,通过分析测试系统要实现的功能,介绍了LabVIEW程序的特点和功能。并根据试验要求和特点,编制出符合要求的系统测试界面,并通过了调试。
此外,论文设计了内啮合齿轮泵齿轮轴挠度试验。根据设计理论和使用经验,齿轮轴在泵的工作过程中起关键作用,在齿轮轴强度满足要求的前提下,齿轮轴刚度是影响齿轮泵性能的最主要因素。因此,根据齿轮泵的使用情况分析,齿轮轴径向变形过大,会影响齿轮的啮合精度,增大间隙,影响容积效率和齿轮泵使用寿命。故在强度满足的条件下,模拟齿轮轴的实际受力状态建立试验系统,把通过试验测得的试验结果与程序设计的理论计算结果进行比较,得出适用于内啮合齿轮泵具有工程实用意义的挠度计算公式。