內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的理論研究與仿真
發(fā)布時間:2020-11-01 06:56
本文對擺線齒廓嚙合的普通擺線泵和多齒差擺線泵進行了研究。用復(fù)數(shù)矢量方法建立了擺線泵的齒廓曲線方程,討論了嚙合界限點、嚙合角及其變化規(guī)律。根據(jù)擺線泵嚙合運動規(guī)律和體積的變化規(guī)律,建立了求解擺線泵的排量、瞬時流量、流量脈動率的理論計算數(shù)學(xué)模型并對其進行了動態(tài)仿真;以泵單位體積的排量最大為目標(biāo)函數(shù),泵的傳動條件、強度條件等為約束條件,創(chuàng)成系數(shù)、弧徑系數(shù)為設(shè)計變量建立了擺線泵的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型對其基本參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計,解決該類泵的基本參數(shù)選擇問題。 提出了異型齒廓擺線泵的設(shè)計思想,并針對這一問題進行深入研究。以單位體積的排量最大為目標(biāo)函數(shù),連續(xù)傳動條件和密封條件為約束條件,建立了異型齒廓擺線泵的基本參數(shù)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型對其基本參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計! 對多齒差擺線泵的嚙合理論進行了研究,給出了重合度、嚙合角、齒項圓和齒根圓半徑的計算模型和選擇方法。在此基礎(chǔ)上,對多齒差擺線泵的齒廓相對運動速度與滑動系數(shù)、流量與流量脈動特性等方面進行研究。首次對多齒擺線泵的齒廓重迭干涉現(xiàn)象進行了討論,提出了檢驗多齒差擺線泵不產(chǎn)生齒廓重迭干涉的條件,并推導(dǎo)了相應(yīng)的校驗公式。建立了以單位體積排量最大、流量脈動最小和磨損小等為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,對多齒差擺線泵的基本參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。 應(yīng)用MATLAB/Simulink軟件建立了擺線泵的動態(tài)仿真模型,并對嚙合點的運動特性和擺線泵的流量特性進行了動態(tài)仿真! 探討了普通擺線泵和多齒差擺線泵的齒形修正方法,提出了普通擺線泵和多齒差擺線泵齒形的轉(zhuǎn)角修正法,討論了轉(zhuǎn)角修形對齒側(cè)間隙的影響和修正量的計算方法。同時提出了擺線輪的公法線長度的計算和測量方法。并對擺線泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造方法進行了討論。
【學(xué)位單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2005
【中圖分類】:TH325
【部分圖文】:
ρ和ρ正負(fù)的判斷
為了避免這個缺點,理論齒廓曲線外凸部分的曲率半徑|ρ0|必須大于圓弧齒廓半徑R。圖 2-80ρ 和 ρ 正負(fù)的判斷 圖 2-9 齒廓發(fā)生尖角 圖 2-10 齒廓產(chǎn)生失真(3)當(dāng)|ρ0|<R時,理論曲線在該處的等距曲線不能實現(xiàn)或出現(xiàn)交叉的齒廓,即實際齒廓曲線不能全部正確地做出。這種現(xiàn)象由于發(fā)生在擺線泵內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂部位,因此稱為齒廓頂切,如圖 2-10 所示。由于在擺線輪齒廓上發(fā)生頂切的部分不能與圓弧齒廓正確嚙合,嚴(yán)重時會破壞傳動的連續(xù)性和正常吸排油功能,所以在設(shè)計時要合理選擇參數(shù),避免頂切。不過,由于擺線泵同時嚙合齒數(shù)較多,微量的頂切不會影響泵的連續(xù)傳動和吸排油功能,相反,微量的頂切可降低對齒廓加工精度的要求,有利于降低加工成本,避免兩齒廓間發(fā)生干涉而卡死。圖2-11為齒數(shù)z1=4時的一支短幅外擺線的曲率半徑隨內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角510
為了避免這個缺點,理論齒廓曲線外凸部分的曲率半徑|ρ0|必須大于圓弧齒廓半徑R。圖 2-80ρ 和 ρ 正負(fù)的判斷 圖 2-9 齒廓發(fā)生尖角 圖 2-10 齒廓產(chǎn)生失真(3)當(dāng)|ρ0|<R時,理論曲線在該處的等距曲線不能實現(xiàn)或出現(xiàn)交叉的齒廓,即實際齒廓曲線不能全部正確地做出。這種現(xiàn)象由于發(fā)生在擺線泵內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂部位,因此稱為齒廓頂切,如圖 2-10 所示。由于在擺線輪齒廓上發(fā)生頂切的部分不能與圓弧齒廓正確嚙合,嚴(yán)重時會破壞傳動的連續(xù)性和正常吸排油功能,所以在設(shè)計時要合理選擇參數(shù),避免頂切。不過,由于擺線泵同時嚙合齒數(shù)較多,微量的頂切不會影響泵的連續(xù)傳動和吸排油功能,相反,微量的頂切可降低對齒廓加工精度的要求,有利于降低加工成本,避免兩齒廓間發(fā)生干涉而卡死。圖2-11為齒數(shù)z1=4時的一支短幅外擺線的曲率半徑隨內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角510
【引證文獻】
本文編號:2865179
【學(xué)位單位】:東南大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2005
【中圖分類】:TH325
【部分圖文】:
ρ和ρ正負(fù)的判斷
為了避免這個缺點,理論齒廓曲線外凸部分的曲率半徑|ρ0|必須大于圓弧齒廓半徑R。圖 2-80ρ 和 ρ 正負(fù)的判斷 圖 2-9 齒廓發(fā)生尖角 圖 2-10 齒廓產(chǎn)生失真(3)當(dāng)|ρ0|<R時,理論曲線在該處的等距曲線不能實現(xiàn)或出現(xiàn)交叉的齒廓,即實際齒廓曲線不能全部正確地做出。這種現(xiàn)象由于發(fā)生在擺線泵內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂部位,因此稱為齒廓頂切,如圖 2-10 所示。由于在擺線輪齒廓上發(fā)生頂切的部分不能與圓弧齒廓正確嚙合,嚴(yán)重時會破壞傳動的連續(xù)性和正常吸排油功能,所以在設(shè)計時要合理選擇參數(shù),避免頂切。不過,由于擺線泵同時嚙合齒數(shù)較多,微量的頂切不會影響泵的連續(xù)傳動和吸排油功能,相反,微量的頂切可降低對齒廓加工精度的要求,有利于降低加工成本,避免兩齒廓間發(fā)生干涉而卡死。圖2-11為齒數(shù)z1=4時的一支短幅外擺線的曲率半徑隨內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角510
為了避免這個缺點,理論齒廓曲線外凸部分的曲率半徑|ρ0|必須大于圓弧齒廓半徑R。圖 2-80ρ 和 ρ 正負(fù)的判斷 圖 2-9 齒廓發(fā)生尖角 圖 2-10 齒廓產(chǎn)生失真(3)當(dāng)|ρ0|<R時,理論曲線在該處的等距曲線不能實現(xiàn)或出現(xiàn)交叉的齒廓,即實際齒廓曲線不能全部正確地做出。這種現(xiàn)象由于發(fā)生在擺線泵內(nèi)轉(zhuǎn)子的齒頂部位,因此稱為齒廓頂切,如圖 2-10 所示。由于在擺線輪齒廓上發(fā)生頂切的部分不能與圓弧齒廓正確嚙合,嚴(yán)重時會破壞傳動的連續(xù)性和正常吸排油功能,所以在設(shè)計時要合理選擇參數(shù),避免頂切。不過,由于擺線泵同時嚙合齒數(shù)較多,微量的頂切不會影響泵的連續(xù)傳動和吸排油功能,相反,微量的頂切可降低對齒廓加工精度的要求,有利于降低加工成本,避免兩齒廓間發(fā)生干涉而卡死。圖2-11為齒數(shù)z1=4時的一支短幅外擺線的曲率半徑隨內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角510
【引證文獻】
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本文編號:2865179
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