内容简介
内外啮合构型齿轮泵与马达是将“双定子”理论应用于齿轮泵与马达而形成的一种新型齿轮泵与马达结构。本书在简要介绍齿轮泵与马达的研究现状和发展历程后，指出了其发展趋势，详细介绍了内外啮合齿轮马达、输出轴力平衡型多输入齿轮马达、多输出内啮合齿轮泵三种内外啮合构型齿轮泵与马达，全面阐述了其结构原理、动力学特性和流体力学性能，设计并试制了三种内外啮合构型齿轮泵与马达的样机，并进行了一系列实验研究，验证了差动连接多转矩输出模式的可行性和理论模型的准确性。该研究为新型齿轮泵与马达的设计提供了系统的理论支撑与工程实践指导。
本书可为从事液压元件和系统研究、设计制造、使用维修等人员提供技术支持，也可用于大中院校机械类专业的师生教学用书和参考书，还可作为液压专业的研究生教材。
目录
第1章 齿轮泵与齿轮马达概述001
1.1 齿轮式液压泵及马达的分类002
1.2 齿轮式液压泵及马达的工作原理003
1.2.1 外啮合齿轮泵的工作原理003
1.2.2 内啮合齿轮泵的工作原理004
1.2.3 齿轮马达的工作原理004
1.3 齿轮式泵及马达的研究现状006
1.4 齿轮泵与齿轮马达的发展趋势010
1.5 本书的主要研究内容010
第2章 内外啮合齿轮马达012
2.1 内外啮合齿轮马达的结构原理013
2.2 内外啮合齿轮马达的扭矩特性016
2.2.1 几何排量016
2.2.2 理论平均输出扭矩017
2.2.3 扭矩分析018
2.3 内外啮合齿轮马达的力学分析及关键零件的仿真032
2.3.1 内外啮合齿轮马达的径向力032
2.3.2 月牙板的径向力041
2.4 内外啮合齿轮马达的泄漏分析045
2.4.1 齿轮马达端面间隙的泄漏046
2.4.2 齿轮马达径向间隙的泄漏049
第3章 输出轴力平衡型多输入齿轮马达052
3.1 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的结构与原理053
3.1.1 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的结构特点053
3.1.2 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的工作原理055
3.1.3 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的优缺点056
3.1.4 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的三维建模057
3.2 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的输出特性与泄漏058
3.2.1 内啮合齿轮马达与外啮合齿轮马达扭矩分析058
3.2.2 新型齿轮马达输出转矩分析070
3.2.3 新型齿轮马达的泄漏分析075
3.3 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的静力学特性083
3.3.1 中心大齿轮径向力分析083
3.3.2 共齿轮径向力分析092
3.3.3 小齿轮径向力分析099
3.4 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的流场仿真101
3.4.1 流道的三维模型建立及网格划分101
3.4.2 流体动力学控制方程及计算条件设置102
3.4.3 仿真结果分析106
第4章 多输出内啮合齿轮泵112
4.1 多输出内啮合齿轮泵的原理与结构设计113
4.1.1 多输出内啮合齿轮泵的结构特点113
4.1.2 多输出内啮合齿轮泵的工作原理115
4.1.3 多输出内啮合齿轮泵的特点116
4.1.4 多输出内啮合齿轮泵三维建模117
4.2 多输出内啮合齿轮泵关键零部件受力与仿真118
4.2.1 多输出内啮合齿轮泵的齿轮径向力分析118
4.2.2 径向间隙自动补偿控制131
4.2.3 轴向间隙自动补偿控制141
4.3 多输出内啮合齿轮泵流量脉动与泄漏分析153
4.3.1 内啮合齿轮泵的输出特性参数153
4.3.2 多输出内啮合齿轮泵的流量脉动158
4.3.3 多输出内啮合齿轮泵的泄漏分析164
4.4 多输出内啮合齿轮流场数值模拟170
4.4.1 计算模型的简化170
4.4.2 二维流场模型的前处理及设置171
4.4.3 二维流场仿真结果及分析173
第5章 原理性实验178
5.1 内外啮合齿轮马达的原理实验179
5.1.1 实验系统设计179
5.1.2 样机及实验平台的搭建180
5.1.3 实验数据180
5.2 输出轴力平衡型多输入齿轮马达的原理实验182
5.2.1 实验系统设计和搭建182
5.2.2 样机及实验平台的搭建183
5.2.3 实验结果数据分析184
5.3 多输出内啮合齿轮泵的原理实验186
5.3.1 实验系统186
5.3.2 样机及实验平台搭建187
5.3.3 实验数据188
参考文献190
前言/序言
液压技术具有功率密度大、易于调速与控制等特点，广泛应用于工程机械、农业机械、矿山机械等领域。目前广泛应用在各种行业中的液压传动系统均由单泵（一个壳体内一个转子对应一个定子形成的一个泵）和单马达（一个壳体内一个转子对应一个定子形成的一个马达）组成，这种传动系统在实际应用中存在着一定的不足。因此，开发新型液压元件是解决实际需求的方法之一。
内外啮合构型齿轮泵与马达在一个壳体内形成多个内啮合齿轮马达与多个外啮合齿轮马达。内啮合齿轮马达为内马达，外啮合齿轮马达为外马达，内外马达既可以独立工作又可以联合工作。本书以内外啮合齿轮马达、输出轴力平衡型多输入齿轮马达、多输出内啮合齿轮泵三种内外啮合构型齿轮泵与马达为研究对象，对其结构原理、静力学特性、动力学特性和流体力学性能等分别进行了详细的阐述。
第1章概述了齿轮泵与齿轮马达的工作原理、研究现状和发展趋势；第2章介绍内外啮合齿轮马达，包括其结构原理、转速转矩特性、力学分析方法和关键零件仿真技术以及泄漏分析方法；第3章介绍输出力平衡型多输入齿轮马达，包括其结构特点、工作原理、建模方法、输出特性、泄漏分析、静力学特性及流场仿真技术；第4章介绍多输出内啮合齿轮泵，包括其工作原理、结构设计、受力与仿真、流量脉动与泄漏分析、流场数值模拟方法等；第5章介绍内外啮合齿轮马达、输出轴力平衡型多输入齿轮马达和多输出内啮合齿轮泵的原理性实验，包括实验系统的设计和搭建、样机及实验平台的搭建以及实验数据分析等。除了第1章对齿轮泵与齿轮马达进行概述，其余章节均为自主知识产权的研究内容。
本书内容对于提高我国液压基础件的研究水平具有重要的实用价值和指导意义。可为从事液压元件和系统研究、设计制造、使用维修等人员提供技术支持，也可作为大中专院校机械相关专业师生的教学参考书，更可用于液压专业的研究生教材。
本书第1章由闻德生、吕世君撰写，第2～5章由刘忠迅撰写。撰写过程中，得到了河南省科技攻关计划（项目编号252102320175）、黄淮学院青年骨干教师资助计划、液压与气压传动黄淮学院思政样板课程项目的支持与黄淮学院刘巧燕博士的帮助，在此一并表示感谢。
由于水平所限，书中疏漏和不足之处在所难免，欢迎读者批评指正。
著者
