內(nèi)嚙合齒輪泵嚙合特性分析及CAD技術研究
發(fā)布時間:2023-02-15 15:24
內(nèi)嚙合齒輪泵是液壓傳動與控制、介質輸送、計量等領域中的重要裝備,具有體積小,重量輕,噪聲低,自吸性好,流量脈動小等優(yōu)點,廣泛應用于石油化工、航空、船舶、能源等國民經(jīng)濟的重要領域。但由于內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒廓形狀復雜,加工較為困難,我國內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的研究和開發(fā)較為落后。隨著科學技術的不斷發(fā)展和應用,一些新的研發(fā)技術應運而生,作為設計、開發(fā)新產(chǎn)品的重要手段,CAD和CAE技術對內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的研發(fā)起到了很大的推進作用。本文以內(nèi)嚙合少齒差擺線齒輪泵為研究對象,利用嚙合理論、CAD/CAE等技術對內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的嚙合特性、齒根應力影響因素、輪齒齒廓參數(shù)化繪圖等方面進行了較系統(tǒng)的研究,而這些工作正是開發(fā)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的基礎和關鍵。本文所做的工作主要有: (1)根據(jù)內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的嚙合特點,利用嚙合理論推導了擺線輪的齒廓方程,對嚙合界限、重合度等嚙合特性進行了分析,討論了齒根過渡曲線的構造方法,并利用數(shù)值計算等方法得出理論齒廓各段的有效范圍,完善了內(nèi)嚙合擺線泵的設計理論和方法。 (2)在對內(nèi)嚙合擺線齒輪的齒廓方程和齒根過渡圓弧分析的基礎上,利用Visual Basic語言開發(fā)了泵齒輪齒廓...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 齒輪泵概述
1.2 內(nèi)齒輪泵的工作原理
1.3 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的研究現(xiàn)狀
1.4 齒輪CAD/CAE研究現(xiàn)狀
1.4.1 齒輪 CAD技術研究現(xiàn)狀及常用軟件
1.4.2 齒輪 CAE研究現(xiàn)狀及常用軟件
1.5 論文研究的背景和意義
1.6 論文的主要研究工作
第二章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒形分析及自動繪制
2.1 齒輪嚙合的基本理論
2.1.1 共軛齒形的形成及求法
2.1.2 平面坐標的變換
2.1.3 用齒形法線法求共軛齒形
2.2 計算齒形方程
2.2.1 圓弧擺線齒輪副嚙合原理
2.2.2 齒廓方程的建立
2.3 基本參數(shù)和幾何尺寸
2.3.1 基本參數(shù)
2.3.2 幾何尺寸計算
2.4 齒形設計限制條件
2.4.1 嚙合角
2.4.2 大輪的嚙合界限
2.4.3 小輪的嚙合干涉
2.4.4 小輪的齒廓交叉
2.4.5 重合度
2.5 程序設計及算例分析
2.5.1 齒根過渡曲線
2.5.2 擺線齒廓的計算機實現(xiàn)
2.6 本章小結
第三章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒輪的有限元分析
3.1 有限元分析軟件平臺
3.2 有限元分析模型的建立
3.3 有限元分析
3.3.1 約束條件的確定
3.3.2 載荷的確定
3.3.3 有限元網(wǎng)格的生成
3.4 有限元計算及結果分析
3.4.1 輪齒分析模型對齒根應力的影響
3.4.2 不同齒根圓弧半徑對分析結果的影響
3.4.3 考慮液壓力時對計算分析結果的影響
3.5 本章小結
第四章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵流量特性及間隙選擇
4.1 流量特性
4.1.1 瞬時流量
4.1.2 排量的計算
4.1.3 平均流量
4.1.4 瞬時流量的品質分析
4.2 間隙選擇
4.3 本章小結
第五章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒輪參數(shù)優(yōu)化設計
5.1 優(yōu)化設計的基本原理
5.1.1 機械最優(yōu)化設計的數(shù)學模型
5.1.2 機械最優(yōu)化設計的理論和方法
5.2 內(nèi)嚙合擺線泵參數(shù)優(yōu)化模型的建立
5.2.1 目標函數(shù)
5.2.2 設計變量
5.2.3 約束條件
5.3 優(yōu)化程序編寫
5.4 優(yōu)化結果
5.5 小結
第六章 結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3743426
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 齒輪泵概述
1.2 內(nèi)齒輪泵的工作原理
1.3 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵的研究現(xiàn)狀
1.4 齒輪CAD/CAE研究現(xiàn)狀
1.4.1 齒輪 CAD技術研究現(xiàn)狀及常用軟件
1.4.2 齒輪 CAE研究現(xiàn)狀及常用軟件
1.5 論文研究的背景和意義
1.6 論文的主要研究工作
第二章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒形分析及自動繪制
2.1 齒輪嚙合的基本理論
2.1.1 共軛齒形的形成及求法
2.1.2 平面坐標的變換
2.1.3 用齒形法線法求共軛齒形
2.2 計算齒形方程
2.2.1 圓弧擺線齒輪副嚙合原理
2.2.2 齒廓方程的建立
2.3 基本參數(shù)和幾何尺寸
2.3.1 基本參數(shù)
2.3.2 幾何尺寸計算
2.4 齒形設計限制條件
2.4.1 嚙合角
2.4.2 大輪的嚙合界限
2.4.3 小輪的嚙合干涉
2.4.4 小輪的齒廓交叉
2.4.5 重合度
2.5 程序設計及算例分析
2.5.1 齒根過渡曲線
2.5.2 擺線齒廓的計算機實現(xiàn)
2.6 本章小結
第三章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒輪的有限元分析
3.1 有限元分析軟件平臺
3.2 有限元分析模型的建立
3.3 有限元分析
3.3.1 約束條件的確定
3.3.2 載荷的確定
3.3.3 有限元網(wǎng)格的生成
3.4 有限元計算及結果分析
3.4.1 輪齒分析模型對齒根應力的影響
3.4.2 不同齒根圓弧半徑對分析結果的影響
3.4.3 考慮液壓力時對計算分析結果的影響
3.5 本章小結
第四章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵流量特性及間隙選擇
4.1 流量特性
4.1.1 瞬時流量
4.1.2 排量的計算
4.1.3 平均流量
4.1.4 瞬時流量的品質分析
4.2 間隙選擇
4.3 本章小結
第五章 內(nèi)嚙合擺線齒輪泵齒輪參數(shù)優(yōu)化設計
5.1 優(yōu)化設計的基本原理
5.1.1 機械最優(yōu)化設計的數(shù)學模型
5.1.2 機械最優(yōu)化設計的理論和方法
5.2 內(nèi)嚙合擺線泵參數(shù)優(yōu)化模型的建立
5.2.1 目標函數(shù)
5.2.2 設計變量
5.2.3 約束條件
5.3 優(yōu)化程序編寫
5.4 優(yōu)化結果
5.5 小結
第六章 結論與展望
參考文獻
附錄
致謝
本文編號:3743426
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