混合遗传算法下内啮合齿轮泵齿型参数优化

为减小内啮合齿轮泵的流量脉动,改善泵的工作性能,以PGH型渐开线内啮合齿轮泵为研究对象,建立该齿轮泵的流量脉动率和齿型参数的数学模型,分析外齿圈和内齿轮满足不同啮合关系时的瞬时流量,并依此建立优化模型;构建一种在传统遗传算法基础上改进并融合小生境运算的混合遗传算法,对分度圆压力角、变位系数、齿顶高系数等齿型参数进行优化,使得求解速度加快同时保持较好的收敛性,通过优化求解,得到了流量脉动率最低的PGH型渐开线内啮合齿轮泵齿型参数;计算结果表明:在满足结构要求和合理传动等条件下,经该方法优化后,内啮合齿轮泵的流量脉动率减小了7.27%,实现了内啮合齿轮泵降低流量脉动的目的.     

复合齿轮泵的几何流量特性

简介了复合齿轮泵结构原理并约定了有关概念;根据齿轮泵流量特性与啮合点位移基础理论,分析了中心轮和惰轮齿数特性对复合齿轮泵诸啮合点及位移影响;进一步分四种情况研究了啮合点运动规律和泵的流量特性,推导了流量脉动率公式,得出有关结论,供进一步研究参考     

考虑空化的外啮合齿轮泵流量特性仿真分析

利用PumpLinx软件,耦合标准k-ε湍流模型和Singhal全空化模型,对外啮合齿轮泵进行CFD数值仿真,分析齿轮安装中心距、负载压力、液压油含气率对齿轮泵流量特性的影响.结果表明:随着安装中心距的增大,齿轮泵困油现象得到缓解,但流量脉动系数明显增大;随着负载压力的升高,齿轮泵的平均输出流量小幅下降,流量脉动则呈现...     

三极并联齿轮泵理论分析

针对普通齿轮泵流量品质差、不平衡径向力大和"平衡式复合齿轮泵" 结构复杂、泄漏点多,制造、装配精度要求及成本高、难以获得工业应用等的不足,提出了一种具有3个子泵结构的新型并联齿轮泵设计方案.该方案依据设计模型,对其结构原理、功率密度、径向力、流量特性、流量脉动等进行了理论分析.结果表明:该泵具有轴向尺寸小、功率密度高、主动齿轮所受径向力平衡、从动齿轮所受径向力大为减少等特点.适当选取齿数,可使泵的流量脉动显著减小,流量品质提高.     

二从动轮式复合齿轮泵的流量特性

讨论了二从动轮式复合齿轮泵的结构原理,导出了排量、平均流量、瞬时流量和流量脉动率的计算公式。分析了其流量脉动情况,并得出：在齿数相同时,该泵的排量、平均流量和瞬时流量均比普通齿轮泵增加了一倍,从而提高了泵的功率密度,当取齿数Z=2k 1时,该种泵具有流量脉动频率高,流量脉动率小的流量特性,使齿轮泵能够用于对流量品质要求高的场合。     

基于数值模拟的非圆齿轮泵流量分析及优化

为揭示一种基于卵形齿轮作为工作元件的新型非圆齿轮泵的压力变化及流量脉动规律,运用Fluent动网格技术,成功实现了外啮合非圆齿轮泵的真正三维非稳态数值模拟.捕获了卵形齿轮泵压力及流量波动,得到了流场分布情况及啮合处压力差和出口流量的变化规律.发现卵形齿轮泵比圆形齿轮泵的流量虽然有较大的提升,但其流量波动也较大,难以满足实际应用的需求.为降低流量波动,提出利用两组一样的卵形齿轮并联装配的优化方案来实现流量补偿.对并联卵形齿轮泵的数值模拟分析表明,其流量脉动比单组卵形齿轮泵降低了56%.可见,该新型并联泵具有更大的实用价值.     

齿轮变位对第二类复合齿轮泵流量特性的影响

分析了齿轮变位对第二类平衡式复合齿轮泵各啮合点运动规律和瞬态流量特性的影响,并得 关流量及其脉动公式,以及最佳结构形式。     

46型内曲线行星齿轮泵流量特性研究

为了揭示46型内曲线行星齿轮泵的流量特性,利用三维软件结合内曲线行星齿轮泵节曲线方程,建立了46型内曲线行星齿轮泵的结构模型,重点介绍了中心轮和内曲线齿圈的实体模型的建立以及轮齿的加载过程,分析了单个容腔的最大截面积和最小截面积,通过CAD软件的面积计算功能,对46型内曲线行星齿轮泵进行了瞬时排量的计算,绘制了单个容腔从最大截面积到最小截面积的变化曲线以及所有排油腔的面积积的变化曲线。研究结果表明,内曲线行星齿轮泵单个容腔截面积的变化曲线近似于内曲线齿圈的节曲线,其瞬时排量的脉动率小于普通外啮合齿轮泵的脉动率。     

内曲线行星齿轮泵的结构原理

齿轮泵是液压传动系统中常用的液压元件,具有结构简单、加工方便、成本低、对油液污染不敏感等特点,其缺点是径向力不平衡、流量脉动大。为了克服齿轮泵径向力不平衡、流量脉动大等缺点,在非圆行星传动理论及齿轮泵工作原理相结合的基础上,提出了内曲线行星齿轮泵的结构原理,讨论了该泵的结构及工作原理,研究结果表明,内曲线行星齿轮泵具有流量大、流量均匀性好、噪声低以等优点,可广泛应用于各种液压传动系统中。     

新型多齿轮复合齿轮马达的理论研究

针对普通外啮合齿轮马达的主要缺点,提出并阐明了一种新型多齿轮复合齿轮马达的工作原理,推导了该种齿轮马达的排量公式、瞬时扭矩公式,并对输出扭矩脉动和该齿轮泵主要元件的径向力做了定性分析,结果表明该种系列的马达性能明显优于其它种类的马达,具有良好的推广前景。     

双斜齿轮泵性能研究与受力分析

基于双斜齿轮泵的组合形式及工作原理,研究双斜齿轮泵的瞬间排量和流量脉动特性,得出流量脉动最小条件。分析双斜齿轮泵的传动受力、泵体受力及泵盖受力情况,为设计使用和进一步优化斜齿轮泵提供了依据。     

外啮合非对称齿轮泵优势分析

研究了新型非对称双压力角齿轮泵,得出非对称齿轮利用工作侧压力角的增大或齿数的增加能提高流量的同时可有效减小脉动系数的结论.同时工作侧压力角的增大,最小油膜厚度和油膜比厚显著增大,对改善齿面润滑极为有利,并用Matlab软件进行了仿真验证,为进一步推广非对称齿轮泵的应用提供了理论依据.     

活齿泵的理论研究

在活齿传动理论及齿轮泵工作原理相结合的基础上,提出了活齿泵的结构原理,讨论了活齿泵的工作原理及流量特性,研究表明,该泵具有流量大,流量脉动小,噪声低等优点.     

双摆线齿轮泵的研究

双摆线齿轮泵是一种新型的液压泵,它是利用互为全包络曲线的内摆线等距曲线作为共轭曲线的一种齿轮机构,其特点是双摆线啮合。利用共轭内摆线的等距曲线来作为内外齿轮的齿廓所组成的液压泵,与渐开线齿轮泵和圆弧摆线齿轮泵相比较,具有效率高,工艺性能好,脉动小及寿命长等优点。本文阐明了提出这种双摆线齿轮泵的理论依据。     

三惰轮复合齿轮泵瞬态径向力分析

通过对具有３惰轮的复合轮轮泵啮合点的瞬态位移分析,研究泵的瞬态径向液压力及瞬态啮合力径向分力,得出中心轮齿数为３的倍数时,中心轮与内齿轮的瞬态径向合力能完全平衡,且惰轮齿数为奇数时,其径向液压力脉动较小等结论。     

叶片包角对离心泵流场及脉动特性的影响

针对离心泵非定常流动压力脉动特性,采用滑移网格的大涡模拟技术对叶片包角分别为95°,100°,105°,108°的4副叶轮进行数值模拟.分析了叶片包角对离心泵水力性能、叶轮出口"射流-尾迹"、测点压力脉动频谱特性和叶轮径向力的影响关系.结果表明:随着包角的增大,离心泵的水力性能下降;包角适当增大,会使叶轮射流-尾迹流动结构变弱.在设计工况下,蜗舌附近测点压力脉动最大;在蜗壳螺旋段压力脉动强度沿流动方向逐渐变弱,而在叶轮流道内压力脉动沿流动方向逐渐增强,在叶轮出口处达到最大;而离心泵叶轮所受径向力随着包角的增大而减小,适当地增大包角可以提高离心泵运行的可靠性.     

通轴式双排轴向柱塞泵流量脉动影响因素

在研究柱塞泵流量脉动的基础上,设计了通轴式双排轴向柱塞泵,建立通轴式双排轴向柱塞泵流量数学方程,对不同柱塞数目和分布等结构参数的柱塞泵流量脉动进行研究,得到通轴式双排轴向柱塞泵的流量脉动变化规律.以流量不均匀系数低为目标,得到低流量脉动率的柱塞泵结构参数指标.      

平衡式双定子泵流量脉动理论分析

为了解平衡式双定子泵的输出性能,分析了1个作用周期内不同叶片数对泵流量脉动性的影响,得到了叶片数与瞬时流量之间的数学关系,并进一步探讨了双定子泵的起始相位角对内、外泵单独工作和滞后角对内、外泵联合工作流量脉动的影响.分析与计算结果表明:作用数为偶数且在1个作用周期内的叶片数≤9时,偶数叶片输出流量的脉动性较小,叶片数9的奇数叶片输出流量的脉动性较小.研究结果为平衡式双定子泵的设计提供了理论依据.     

渐开线外啮合斜齿轮流量计的流量脉动

在研究渐开线外啮合斜齿轮流量计流量脉动时,由于螺旋角的作用,人们可以将其瞬时流量视为沿着齿宽方向依次错开一个固定相位角的无数个直齿轮瞬时流量的叠加.依据这一指导思想,利用能量守恒定律和斜齿轮啮合原理,推导出渐开线外啮合斜齿轮流量计流量脉动最大变化量的数学表达式.在此基础上,再依据该数学表达式中的各参数关系,并以斜齿轮重合度为理论基础,推导出渐开线外啮合斜齿轮流量计不产生困油现象的临界螺旋角和临界斜齿轮宽度.分析表明:渐开线外啮合斜齿轮流量计的流量脉动程度低于相同齿容量条件下的直齿轮流量计,并且随着螺旋角的增大其流量脉动会减小.