雙螺桿泵的同步用雙圓弧齒輪傳動在嚙合過程中，由于齒面磨損、圓盤摩擦等功率損失所產(chǎn)生的熱量，使齒輪及油液的溫度升高，就會引起齒輪、軸承和軸變形，造成轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，產(chǎn)生流量脈動和壓力脈動。如果工作溫度超過大許用溫度，還會出現(xiàn)輪齒膠合失效，嚴(yán)重影響雙螺桿泵的工作性能。因此在螺桿泵同步齒輪的方案設(shè)計(jì)中，有進(jìn)行熱分析，為設(shè)計(jì)工作提供參考依據(jù)。
熱網(wǎng)絡(luò)法是一種基于熱電比擬原理的集中參數(shù)數(shù)值計(jì)算方法，它是運(yùn)用有限差分技術(shù)進(jìn)行數(shù)值求解的；是一種將熱系統(tǒng)離散比擬為熱源、熱阻、熱容等元件，用節(jié)點(diǎn)和支路將它們聯(lián)接起來的模型。該方法所選節(jié)點(diǎn)能夠比較客觀地反映出物理模型的本質(zhì)，其節(jié)點(diǎn)位置的布局、網(wǎng)絡(luò)的疏密程度由研究者根據(jù)實(shí)際需要靈活掌握，具有簡單可行、邊界條件易于處理等優(yōu)點(diǎn)。尤其是可用于包含有潤滑油、油氣混合物、固體結(jié)構(gòu)件等多相傳熱介質(zhì)的復(fù)雜系統(tǒng)熱分析，彌補(bǔ)了有限元法無法應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)熱分析的缺憾。
雙圓弧齒輪箱熱網(wǎng)絡(luò)模型
溫度節(jié)點(diǎn)的布置原則應(yīng)盡可能地將溫度節(jié)點(diǎn)布置在系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。就本項(xiàng)目研究而言，需要考慮能夠?yàn)橛邢拊獰岱治龅倪吔鐥l件確定的要求，因此在技術(shù)處理上，盡可能地把溫度節(jié)點(diǎn)布置于能準(zhǔn)確反映潤滑油及各零部件聯(lián)系處溫度的位置。
熱平衡方程組的建立齒輪傳動系統(tǒng)的熱分析包括了穩(wěn)態(tài)(有潤滑)熱分析和瞬態(tài)(失去潤滑)熱分析。在正常情況下，傳動系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)工況，內(nèi)部零部件的溫度處于一平衡狀態(tài)。傳動系統(tǒng)在失去潤滑后才進(jìn)入瞬態(tài)過程。本文所研究的雙圓弧齒輪傳動始終處于有潤滑狀態(tài)，因此屬于穩(wěn)態(tài)熱分析。
Kirchhoff定律表明，在穩(wěn)態(tài)傳熱過程中，如果某個溫度節(jié)點(diǎn)沒有熱源，則流入節(jié)點(diǎn)的熱流量應(yīng)當(dāng)?shù)扔诹鞒龉?jié)點(diǎn)的熱流量。
在相同工況條件下，齒輪嚙合點(diǎn)附近節(jié)點(diǎn)的溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它點(diǎn)，說明齒輪嚙合是傳動系統(tǒng)的主要熱源，也是齒輪箱潤滑油選擇的依據(jù)；從功率損失計(jì)算結(jié)果也可以這一結(jié)論；邊界節(jié)點(diǎn)溫升不顯著，表明雙螺桿泵系統(tǒng)各組成部件間不存在明顯的熱耦合現(xiàn)象；同時表明我們的減速箱結(jié)構(gòu)是符合傳熱要求的。探索出了一種能系統(tǒng)分析復(fù)雜流體機(jī)械關(guān)鍵點(diǎn)溫度的方法，為進(jìn)一步熱分析工作的開展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
大流量齒輪泵適用于輸送不含固體顆粒和纖維，無腐蝕性，溫度不高于80℃，粘度為5×10-6～1.5×10-3m2/s(5-1500cSt)的潤滑油或性質(zhì)類似潤滑油的其他液體。在輸油系統(tǒng)中可用作傳輸、增壓泵；在燃油系統(tǒng)中可用作輸送、加壓、噴射的燃油泵；在工業(yè)中，均可作潤滑油泵用。
