为了研究高海拔和高空作业环境对齿轮泵工作性能的影响,分析了吸油压力对外啮合齿轮泵空化特性的影响规律。采用数值模拟和可视化试验的方法,针对农业机械液压系统中常用的渐开线外啮合齿轮泵进行分析研究。分别在0. 05、0. 10、0. 15 MPa的吸油压力下,数值模拟该泵内部流场的气体体积分数分布;利用高速摄像设备,试验观测记录该泵内的实际流动状态、气泡大小、气泡数量及空化程度等。结果表明在3种不同的吸油压力下,泵内的油液均会出现不同程度的空化现象,空化强度由大到小依次表现为漩涡流、雾化流、气泡;随着吸油压力的升高,泵内油液中出现的气泡数目逐渐减少、气泡体积逐渐减小,泵内油液的最大气体体积分数和空化程度逐渐减小,使得泵内油液的流动状态越来越平稳,进而改善了齿轮泵出口流量的连续性和稳定性。

通过对外啮合齿轮泵的结构和性能等方面进行研究,利用优化设计原理进行求解,从而得到齿轮泵的最佳径向间隙与最佳端面间隙尺寸,使得外啮合齿轮泵在该间隙条件下功率损失达到最小,工作效率大大提高,同时,也为外啮合齿轮泵的相关设计研究工作提供了一定的参考基础,具有一定的参考价值。

外啮合齿轮泵的困油现象，不但影响外啮合齿轮泵的容积效率，而且还影响外啮合齿轮泵供油压力的稳定。作者通过大量实验，设计出了两种解决外啮合齿轮泵困油现象的新方法：一种是解决外啮合齿轮泵困油现象造成供油压力脉动值大的结构设计，另一种是能提高外啮合齿轮泵容积效率的结构设计。

该文运用封闭式的流量方程研究了外啮合齿轮泵的流动特性。对带有和不带有缓冲槽的外啮合齿轮泵的流量和流量脉动系数进行了计算和比较。最后讨论了设计参数齿数和齿顶高系数对外啮合齿轮泵的流量特性的影响。

探讨通过UG 设计平台如何将优化程序、3D模型建立、有限元分析等有机集成于外啮合齿轮泵齿轮3D设计和分析中去.通过UG/Open GRIP二次交互开发或者3D主模型实现齿轮泵齿轮3D设计的真正参数化和一体化也为其他产品的3D集成设计提供有益的尝试.

根据多年对外啮合齿轮泵的设计开发经验，利用流体力学和理论力学原理，创新设计出外啮合齿轮泵的进油槽，它能解决齿轮泵高速旋转时因油液离心力而使齿槽间充油不足的问题，提高了容积效率。为提高外啮合齿轮泵的制造水平探讨出一条新的途径。

外啮合齿轮泵产生噪声时基本上都伴有振动，而外啮合齿轮泵产生噪声和振动是限制外啮合齿轮泵的进一步发展的主要原因。本文通过对外啮合齿轮泵的进一步探究，找出了外啮合齿轮泵噪声和振动六种原因产生的机理，并进一步有针对性地设计出了降低外啮合齿轮泵噪声和振动现象的特殊结构，不但有效地降低了噪声和振动现象，而且还提高了外啮合齿轮泵的容积效率，为今后设计高质量的低噪声和振动的外啮合齿轮泵提供一条新途径。

利用ADINA软件对水压外啮合齿轮泵内部流场进行了仿真，在此基础上对其内部流场中的压力场进行了分析，总结出了更接近于实际的齿轮圆周压力分布规律，为流场压力计算奠定了基础；同时针对水压外啮合齿轮泵内气蚀问题对泵的吸水口结构进行了优化，为设计高效、低气蚀的水压外啮合齿轮泵提供了参考。

以外啮合齿轮泵为基础，从节能的角度出发，总功率损失最小为设计目标，以径向间隙为设计变量，利用优化设计原理计算出外啮合齿轮泵径向间隙的合理值。

通过采用UG下外啮合齿轮泵齿轮3D设计的最优基本参数,建立起UG软件下的壳体FEA模型,在等效壳体内的油压分布规律和约束条件的基础上,利用UG软件的CAE/STRUCTURES分析模块对壳体进行静态有限元分析和结果判别.