Diseño y Análisis de Pulsación de Presión de Bombas de Engranaje Helicoidal Externas de Rodadura Pura con Diferentes Perfiles de Diente
Autores: Chen, Zhen; Li, Yingqi; Xiao, Xiaoping; He, Chao; Zhu, Kai; Chen, Yangzhi; Fuentes-Aznar, Alfonso
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño y Análisis de Pulsación de Presión de Bombas de Engranaje Helicoidal Externas de Rodadura Pura con Diferentes Perfiles de Diente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Metodologías de diseño
Perfiles de dientes
Diseño activo
Superficie del diente
Características de pulsación de presión
Modelo de fluido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga las metodologías de diseño de bombas de engranajes helicoidales de rodadura pura con varios perfiles de dientes, basándose en el diseño activo de las líneas de engranaje. El perfil de diente activo transversal de un engranaje helicoidal de rodadura pura está compuesto por varias curvas funcionales en puntos de control clave. El perfil de diente transversal completo consiste en el perfil de diente activo y la curva de Hermite como transición de la raíz del diente, conectándose sin problemas en los puntos de control designados. La superficie del diente se crea al barrer todo el perfil de diente transversal a lo largo de las curvas de contacto de rodadura pura. Se establecieron los parámetros de diseño fundamentales, las ecuaciones del perfil de diente, las ecuaciones de la superficie del diente y un modelo de fluido bidimensional para engranajes helicoidales de rodadura pura. Se compararon las características de pulsación de presión de las bombas de engranajes helicoidales de rodadura pura y las bombas de engranajes rectos involutos CBB-40, cada una con diferentes perfiles de dientes, bajo presiones de trabajo específicas. Esta comparación abarcó las presiones máximas efectivas positivas y negativas dentro de la región de engranaje, las fluctuaciones de presión en los puntos medios de las presiones de entrada y salida, y las fluctuaciones de presión en las secciones traseras de las presiones de entrada y salida. Los resultados indicaron que la bomba de engranajes helicoidales de rodadura pura propuesta con un perfil de diente parabólico exhibió una presión positiva efectiva en la región de engranaje un 42.81% más baja en comparación con la bomba de engranajes rectos involutos, mientras que la presión negativa efectiva máxima fue aproximadamente 27 veces menor que la de la bomba de engranajes involutos. Específicamente, las pulsaciones de presión en las regiones media y trasera de las zonas de presión de entrada y salida se redujeron en un 33.1%, 6.33%, 57.27% y 69.61%, respectivamente, en comparación con la bomba de engranajes rectos involutos.
Descripción
Este documento investiga las metodologías de diseño de bombas de engranajes helicoidales de rodadura pura con varios perfiles de dientes, basándose en el diseño activo de las líneas de engranaje. El perfil de diente activo transversal de un engranaje helicoidal de rodadura pura está compuesto por varias curvas funcionales en puntos de control clave. El perfil de diente transversal completo consiste en el perfil de diente activo y la curva de Hermite como transición de la raíz del diente, conectándose sin problemas en los puntos de control designados. La superficie del diente se crea al barrer todo el perfil de diente transversal a lo largo de las curvas de contacto de rodadura pura. Se establecieron los parámetros de diseño fundamentales, las ecuaciones del perfil de diente, las ecuaciones de la superficie del diente y un modelo de fluido bidimensional para engranajes helicoidales de rodadura pura. Se compararon las características de pulsación de presión de las bombas de engranajes helicoidales de rodadura pura y las bombas de engranajes rectos involutos CBB-40, cada una con diferentes perfiles de dientes, bajo presiones de trabajo específicas. Esta comparación abarcó las presiones máximas efectivas positivas y negativas dentro de la región de engranaje, las fluctuaciones de presión en los puntos medios de las presiones de entrada y salida, y las fluctuaciones de presión en las secciones traseras de las presiones de entrada y salida. Los resultados indicaron que la bomba de engranajes helicoidales de rodadura pura propuesta con un perfil de diente parabólico exhibió una presión positiva efectiva en la región de engranaje un 42.81% más baja en comparación con la bomba de engranajes rectos involutos, mientras que la presión negativa efectiva máxima fue aproximadamente 27 veces menor que la de la bomba de engranajes involutos. Específicamente, las pulsaciones de presión en las regiones media y trasera de las zonas de presión de entrada y salida se redujeron en un 33.1%, 6.33%, 57.27% y 69.61%, respectivamente, en comparación con la bomba de engranajes rectos involutos.