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.     

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。     

内啮合齿轮泵月牙板与齿面间的润滑性能

内啮合齿轮泵在工业实际中应用广泛,固定月牙块与外齿轮齿面间的润滑性能是其性能的重要方面。本文构建了能够对内啮合齿轮泵月牙板与齿面间流体润滑的数值计算模型,选取LL4724型内啮合齿轮泵为对象进行数值计算研究,系统研究了压油腔压力、齿顶间隙、小齿轮转速等因素对小齿轮齿顶与月牙板下表面之间的油膜压力分布及周向流量的影响规律,得出了具体的规律性曲线,并对这些曲线进行了分析。     

适用于液氨类介质的垂直型齿轮泵设计

为改善与提高液氨类介质齿轮泵的进口空化性能和有效容积率,从进口流道的方向与位置设计及齿轮副基本参数优化等方面,提出一款来流方向垂直于泵内搬运方向即具有垂直型流向的齿轮泵.基于现有的优化模型,通过单位排量体积优化目标的公式修正,新增有效容积率约束,新建根切重合度约束,优化出齿轮副的模数、齿数、变位系数、齿顶高系数等基本参数,并据此进行相关分析.结果表明:现行通过主动轮齿顶啮合计算出的重合度不可靠,只有通过从动轮齿根点能否进入啮合计算出的重合度,才能保证齿轮副的连续传动;垂直型流向有利于进口空化性能的提高和困油性能的改善,外形上具有轴向尺寸小、径向尺寸大的几何特征等.方法为适用于任何介质的齿轮泵设计提供了一种新的思路.     

内啮合多齿差圆弧摆线齿轮测绘

本文分析内啮合齿轮泵多齿差圆弧摆线齿廊啮合原理的基础上介绍了泵齿轮副的测绘和计算。     

AutoCAD2000环境下的外啮合齿轮泵容腔容积计算

提出在AutoCAD2000环境下的一种外啮合齿轮泵工作容腔容积及其变化的计算机辅助计算方法,借助于AutoCAD2000提供的基本命令及其二次开发工具AutoLISP,对外啮合齿轮泵的工作容腔容积进行计算,得到满意的结果,为利用计算机设计和优化外啮合齿轮泵的结构奠定了基础。     

圆弧齿轮泵传动平稳性的研究

将圆弧齿轮泵的啮合情况转化为等效四杆机构,推导出用于计算圆弧齿轮泵中两轮传动比的公式,并利用此公式,分析了小齿轮齿廓凹圆弧中心位置与大齿轮齿廓凸圆弧中心位置对圆弧齿轮泵传动平稳性的影响。     

异齿数对外啮合齿轮泵困油现象的影响

为把握异齿数较同齿数对外啮合齿轮泵困油现象的改善效果,从分析直齿外啮合齿轮泵的困油现象入手,采用扫过容积的方法,以主动齿轮的啮合长度为变量,建立异齿数下齿轮泵困油容积和困油容积变化率的公式,为后续计算困油压力仿真做好先期准备工作.结果表明:保持泵体积不变时异齿数与同齿数下两者的困油周期是不同的;主大从小的齿数组合较同齿数对改善困油现象比较有利.     

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。     

低脉动齿轮泵瞬时流量特性研究

从分析齿轮泵的流量特性入手,通过MATLAB对齿轮泵流量特性的仿真,分析了径向齿轮泵中心轮齿数的确定原则,阐明了利用径向并联式齿轮泵和轴向并联式齿轮泵齿轮错位安装的办法,可显著降低齿轮泵的流量脉动。研究表明:四对错位安装的多齿轮泵的流量脉动只有普通外啮合齿轮泵流量脉动的1/16,流量脉动频率比普通外啮合齿轮泵快4倍,该泵的流量特性也明显优于普通内啮合齿轮泵,该研究为进一步开发该种高压、低脉动齿轮泵奠定了基础。     

三惰轮复合齿轮泵密封块瞬态径向力分析

通过对具有3个惰轮的定轴轮系复合齿轮泵各齿轮齿顶圆与密封块间的压力分布规律的分析,求出各齿轮与密封块间的液压油对密封块产生的液压力合力。由分析结果可知,3惰轮复合齿轮泵中,作用于密封块上不平衡的液压合力较小,由于复合齿轮泵的内啮合密封较长,密封效果较好,而外啮合密封线较短,其密封性能较差,因此,少量的不平衡液压合力将密封块压向中心轮的排油腔,从而得出较小的不平衡液压合力有利于改善复合齿轮泵的密封效果等结论。     

基于UG的摆线齿轮泵转子参数化建模方法研究

阐述了内啮合摆线齿轮泵理论摆线和实际摆线的形成原理。建立了理论摆线参数方程,并进一步利用微分几何关系推导了实际摆线参数方程。然后根据所建立方程利用UG表达式功能直接绘制出内转子齿廓曲线,建立内转子三维模型。最后简单介绍外转子建模方法。     

双涡旋齿涡旋机械渐变壁厚型线的构建

为提高双涡旋齿涡旋机械的综合性能,通过对渐开线类和螺线类涡旋型线生成过程和啮合特性的分析,利用变径圆渐开线和代数螺线分别构建了能够实现正确啮合的渐变壁厚双涡旋齿,并给出其生成方法和型线方程.讨论了涡旋齿壁厚变化规律的影响因素,得到了渐变壁厚单涡旋齿和三涡旋齿.研究结果表明,中心齿头处齿壁较厚的渐变壁厚涡旋齿不但具有面积利用率高和内容积比高等优点,而且其壁厚的变化规律与工作腔内气体压力的变化规律一致,具有较好的热力性能,更适用于双涡旋齿涡旋机械.     

双涡旋齿涡旋机械渐变壁厚型线的构建

为提高双涡旋齿涡旋机械的综合性能,通过对渐开线类和螺线类涡旋型线生成过程和啮合特性的分析,利用变径圆渐开线和代数螺线分别构建了能够实现正确啮合的渐变壁厚双涡旋齿,并给出其生成方法和型线方程.讨论了涡旋齿壁厚变化规律的影响因素,得到了渐变壁厚单涡旋齿和三涡旋齿.研究结果表明,中心齿头处齿壁较厚的渐变壁厚涡旋齿不但具有面积利用率高和内容积比高等优点,而且其壁厚的变化规律与工作腔内气体压力的变化规律一致,具有较好的热力性能,更适用于双涡旋齿涡旋机械.     

基于圆弧啮合线内啮合齿轮设计与特性分析

针对内啮合齿轮传动,提出1种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮构造方法。选取连接外齿轮和内齿圈节圆交点和齿顶圆交点的圆弧为啮合线,构造在该啮合线上共轭的外齿轮和内齿圈齿顶齿廓;根据共轭原理设计与齿顶齿廓共轭的齿根齿廓,完成内齿圈齿根齿廓修形;对新齿形进行根切检验,分析新齿形啮合几何特性及加载接触;利用数控加工方法完成内啮合齿轮样件的加工并进行啮合试验。研究结果表明:新齿形不产生根切和齿顶干涉;与渐开线内啮合齿轮相比,新齿形重合度大大提高,相对滑动率减小,相对法曲率增大;齿面接触和齿根弯曲应力显著降低,承载能力大大提高;齿数比为38/53的新齿形存在7对齿接触,验证了新齿形的大重合度啮合。     

低噪声内齿轮泵设计参数最优化技术

本文运用数学优化方法,以低噪声为主要目标,对渐开线内啮合齿轮泵的轮齿齿形等参数进行了优化设计.文中阐述了设计内齿轮泵所需满足的各种约束条件,建立了在没有困油压力剧增的情况下,流量脉动率为最小的目标函数.实验证明,利用计算机优化程序设计的油泵与同类一般齿轮泵相比,具有体积小、性能好、噪声低等优点.     

内啮合双圆弧摆线锥齿轮齿面建模与啮合特性仿真

针对斜航线式双圆弧内啮合锥齿轮副齿面难以高效加工的问题,提出一种端面滚切加工外锥齿轮,进而基于外锥齿轮的平面产形轮产成内锥齿轮的齿面设计方法.首先,以双圆弧齿形作为切削刀刃的基本齿廓,基于端面滚切方法建立双圆弧锥齿轮的平面产形轮.其次,根据平面产形轮与双圆弧内、外锥齿轮的展成运动关系,建立内、外锥齿轮的齿面方程.再次,通过精确求解齿面数据生成齿面"点云",建立双圆弧锥齿轮副三维实体模型.最后,运用ANSYS仿真内啮合双圆弧锥齿轮副的啮合特性.实验结果表明:基于本方法生成的内啮合双圆弧锥齿轮工作齿面接触良好,可以实现正确啮合传动.当前研究可为内啮合双圆弧锥齿轮的高效加工提供理论依据.     

基于MATLAB的无啮合力齿轮泵结构优化设计

针对普通齿轮泵存在较大的不平衡径向力等问题,介绍了无啮合力齿轮泵的设计思想、结构原理和特点,以无啮合力齿轮泵体积最小为目标建立无啮合力齿轮泵的优化数学模型,应用MATLAB优化工具箱进行无啮合力齿轮泵的结构参数优化设计,在满足约束条件下对其主要参数进行运算,得出了优化结果,提高了设计精度和设计效率。     

外啮合齿轮泵困油区压力特性仿真方法研究

齿轮泵困油现象直接影响到齿轮泵的工作特性,尽管国内外学者做了大量的理论研究并获得了很多研究成果,然而困油区内的参数测量仍然是难以解决的问题。本研究建立了小侧隙齿轮泵模型,利用PumpLinx软件对外啮合齿轮泵困油特性进行了仿真分析,研究了跟踪观测点设置方法,与现有文献的结果进行了对比,验证了本研究方法的可靠性,为今后进一步设计开发高性能外啮合齿轮泵提供参考。     

无啮合力齿轮泵原理及其齿轮参数化设计

针对普通齿轮泵工作压力提高所带来的问题,介绍了无啮合力齿轮泵的结构原理,将啮合力与液压力分离.齿轮设计是保证同步齿轮与吸排液齿轮同步运转的关键,研究利用Pro/Engineer及其二次开发模块Pro/Toolkit,以Visual C++为开发平台,开发图形界面友好的用户对话框和应用程序,实现无啮合力齿轮泵齿轮参数化设计,避免了相似而复杂的结构给设计工作带来的重复性和繁琐性,提高了齿轮造型精确性和设计工作的效率,为无啮合力齿轮泵的进一步深入研究创造了有利的条件.