多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵設(shè)計及其動力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞:多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵設(shè)計及其動力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:自動變速器中油泵的性能直接影響著液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而自動變速器工作的噪聲和振動和其自身的液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性密切相關(guān)的,所以,油泵參數(shù)選擇的不合適會使得液壓系統(tǒng)產(chǎn)生流量脈動,最終導(dǎo)致自動變速器產(chǎn)生過大的振動和噪聲。因此,在設(shè)計油泵的時候,一定要深入研究它的參數(shù)特性,務(wù)必使得油泵的單位體積排量最大且流量脈動最小。 多齒差擺線齒輪泵的結(jié)構(gòu)比較緊湊,排量大而且流量脈動也比較小,在化工、機械等行業(yè)中有著很廣泛的應(yīng)用。所以,可以把多齒差擺線齒輪泵裝配在雙離合器自動變速器中,并對其流量脈動及外形、體積、排量等進行優(yōu)化,選取合適的齒輪泵參數(shù);接著,利用CAE動力學(xué)分析技術(shù),對泵的動態(tài)性能進行模擬,基于減振降噪的原則,進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。 本文對齒輪泵進行了相關(guān)研究,比較介紹了各種類型的齒輪泵,并且簡述了齒輪泵的國內(nèi)外發(fā)展概述。首先對多齒差擺線、圓弧齒輪的嚙合原理進行研究,使用繪圖軟件建立了擺線-圓弧齒輪的三維模型。由于擺線-圓弧齒輪的輪廓曲線比較復(fù)雜,建模過程耗時耗力,會占用設(shè)計者太多的時間精力。因此,接著對三維軟件進行了二次開發(fā),使得建模過程界面化,簡單化。而擺線-圓弧齒輪參數(shù)的選取對齒輪泵性能影響非常大,因此需要對參數(shù)進行優(yōu)化。本文以流量脈動低、單位體積排量大為目標(biāo)對擺線齒輪泵進行了參數(shù)優(yōu)化,并且開發(fā)出軟件界面,使得參數(shù)的選取具有理論依據(jù)。最后通過有限元方法對擺線泵進行模態(tài)分析,提取各階模態(tài)并分析振型,確定主要振動形式,基于減振的目的對擺線泵的結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計,并且對最終結(jié)構(gòu)進行動力學(xué)分析,驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。最后設(shè)計出一款流量脈動低、單位體積排量大、振動小、強度符合要求的多齒差擺線齒輪泵。
【關(guān)鍵詞】:多齒差擺線齒輪泵 二次開發(fā) 參數(shù)優(yōu)化 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH325
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-13
- 插圖清單13-15
- 表格清單15-16
- 第一章 緒論16-23
- 1.1 研究背景及意義16
- 1.2 齒輪泵研究的發(fā)展與現(xiàn)狀16-19
- 1.3 內(nèi)嚙合擺線泵的研究概況19-21
- 1.4 論文的主要構(gòu)思以及主要擬解決的問題21-23
- 第二章 擺線齒輪泵設(shè)計理論研究23-40
- 2.1 單齒差擺線泵的嚙合原理23-29
- 2.1.1 短幅外擺線方程的推導(dǎo)23-25
- 2.1.2 擺線輪的嚙合方程25-26
- 2.1.3 短幅外擺線等距曲線方程26-27
- 2.1.4 單齒差擺線泵的基本參數(shù)和幾何尺寸27-29
- 2.2 多齒差擺線泵的嚙合原理29-31
- 2.3 多齒差擺線齒輪泵基本參數(shù)及幾何尺寸31-32
- 2.3.1 多齒差擺線泵的基本參數(shù)31-32
- 2.3.2 多齒差擺線齒輪泵的幾何尺寸32
- 2.4 流量脈動特性研究32-34
- 2.4.1 瞬時流量的計算32-34
- 2.4.2 排量的計算34
- 2.4.3 流量脈動系數(shù)的計算34
- 2.5 齒廓幾何參數(shù)的限制條件34-36
- 2.5.1 圓弧齒輪齒頂變尖34-35
- 2.5.2 擺線齒輪的齒廓交叉35-36
- 2.6 嚙合特性和運動特性的分析36-39
- 2.6.1 嚙合角36-37
- 2.6.2 重合度37
- 2.6.3 嚙合界限點37-38
- 2.6.4 擺線輪齒廓曲率半徑38-39
- 2.7 本章小結(jié)39-40
- 第三章 擺線-圓弧齒輪參數(shù)化建模及設(shè)計軟件開發(fā)40-48
- 3.1 參數(shù)化設(shè)計概述40-41
- 3.2 擺線-圓弧齒輪參數(shù)化模型建立41-42
- 3.3 基于VS2008和Pro/TOOLKIT的設(shè)計軟件開發(fā)42-43
- 3.4 內(nèi)外轉(zhuǎn)子參數(shù)化建模43-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 第四章 擺線齒輪泵擺線-圓弧齒輪參數(shù)優(yōu)化48-56
- 4.1 目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量48-49
- 4.2 約束條件49-50
- 4.3 matlab最優(yōu)化計算及軟件開發(fā)50-55
- 4.4 本章小結(jié)55-56
- 第五章 擺線齒輪泵動力學(xué)分析56-68
- 5.1 有限元方法及模態(tài)分析基本原理56-58
- 5.1.1 有限元方法簡介56
- 5.1.2 模態(tài)分析理論簡介56-57
- 5.1.3 ANSYS模態(tài)分析57-58
- 5.2 多齒差擺線泵殼體的模態(tài)分析58-64
- 5.2.1 基于hypermesh的有限元模型建立58-60
- 5.2.2 基于ANSYS的模態(tài)分析60-63
- 5.2.3 結(jié)果分析63-64
- 5.3 多齒差擺線泵殼體的諧響應(yīng)分析64-66
- 5.4 本章小結(jié)66-68
- 第六章 總結(jié)與展望68-70
- 6.1 課題研究的總結(jié)68
- 6.2 課題研究的展望68-70
- 參考文獻70-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況73
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:多齒差內(nèi)嚙合擺線齒輪泵設(shè)計及其動力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:389668
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