Page 267 - 《振动工程学报》2026年第5期

第 39 卷第 5 期 振 动 工 程 学 报 Vol. 39 No. 5
2026 年 5 月 Journal of Vibration Engineering May 2026

直 线 共 轭 内 啮 合 齿 轮 泵 振 动 噪 声 建 模 及 分 析

陈 鼎 ， 朱少辉 ， 叶绍干 ， 苗克非 ， 温金蓉 ， 赵守军 ，
3
3
2
3
1
1,2
刘会祥 ， 盛 精 ， 林 泉 2
1
3
（1. 厦门理工学院机械与汽车工程学院，福建 厦门 361024； 2. 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院，福建 厦门 361005；
3. 北京精密机电控制设备研究所，北京 100076）
摘要：直线共轭内啮合齿轮泵作为重要的动力元件，产生的振动噪声是液压系统需要解决的关键问题之一。本文通过建立集
中参数模型计算齿轮泵的主要结构噪声激振力，建立有限元模型研究其振动响应，建立声学边界元模型分析其辐射噪声和平
板声压贡献量。通过试验模态分析和振动试验对齿轮泵的有限元模型进行验证，通过声源定位试验对其声学边界元模型进
行验证。研究结果表明：所建立的仿真模型具有良好的精度；主频和倍频是影响齿轮泵振动噪声的主要频率；确定了齿轮泵
振动噪声贡献量较大的区域，泵壳体表面振动速度最大值主要集中于后泵体位置，噪声声压值呈现从进口侧到出口侧先减小
后增大的趋势。本文为齿轮泵结构优化设计提供了依据。

关键词： 直线共轭内啮合齿轮泵；集中参数法；激振力；振动噪声；板面声压贡献量
中图分类号：TH325 文献标志码：A DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.202405058

Modeling and analysis of vibration noise of a linear conjugated internal meshing gear pump

CHEN Ding ，ZHU Shaohui ，YE Shaogan ，MIAO Kefei ，WEN Jinrong ，ZHAO Shoujun ，
3
3
1
1,2
3
2
3
1
LIU Huixiang ，SHENG Jing ，LIN Quan 2
（1.School of Mechanical and Automotive Engineering，Xiamen University of Technology，Xiamen 361024，China；
2.Pen-Tung Sah Institute of Micro-Nano Science and Technology，Xiamen University，Xiamen 361005，China；
3.Beijing Institute of Precision Mechatronics and Controls，Beijing 100076，China）
Abstract：As an important power element，the vibration noise generated by a linear conjugated internal meshing gear pump is one of the key
problems to be solved in hydraulic systems. In this paper, the main structural noise excitation force of the gear pump is calculated by
establishing a lumped parameter model, and its vibration response is studied by establishing a finite element model, and its radiated noise and
panel sound pressure contribution are analyzed by establishing an acoustic boundary element model. The finite element model of the gear pump
is verified by experimental modal analysis and vibration experiments, and the acoustic boundary element model is verified by sound source
localization experiments. The results show that the established simulation model has good accuracy. The fundamental frequency and its
harmonics are the main frequencies affecting the vibration noise of the gear pump. The vibration noise region of the gear pump is identified. The
maximum value of vibration speed is mainly concentrated in the pump rear cover, and the noise sound pressure value shows a trend of
decreasing and then increasing from the inlet side to the outlet side. This paper provides a basis for the structure optimization design of the gear pump.
Keywords：linear conjugated internal meshing gear pump； lumped parameter method； excitation source； vibration noise； panel acoustic
contribution

直线共轭内啮合齿轮泵作为一种重要的流体传 力不同，导致齿轮各个轮齿所受液体力不平衡，产生
输设备，在工业领域中得到了广泛的应用 。其独特 不平衡径向力。这会导致零部件振动，进而产生噪
[1]
的直线共轭内啮合齿轮副设计具有输出压力高、结 声。因此需要对其振动噪声特性进行研究。
构简单等优点 。齿轮泵的工作原理是通过改变容 目前，国内外学者主要通过解析法、有限元法/
[2]
积来压油和吸油。在运转时，吸油腔和压油腔的压 边界元法等对泵的振动噪声进行了研究。文献 [3-6]

收稿日期：2024-05-28；修订日期：2024-08-01
基金项目：国家自然科学基金资助项目（52175062）；福建省自然科学基金资助项目（2021J01049， 2021J011202）；航空科学
基金资助项目（20220007068002） ；福建省科技计划引导性项目（2021H0027）