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。     

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,提出了活齿轮的结构原理,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。     

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。     

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.     

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.     

基于多泵联合的径向柱塞泵流量脉动优化方法

针对径向柱塞泵在工作中输出油液存在的固有流量脉动,介绍了一种对径向柱塞泵流量脉动进行优化的新思路,提出了一种多泵并联减小径向柱塞泵流量脉动降低液压系统噪音的新方法。通过对径向柱塞泵以及奇奇并联和偶偶并联情况下瞬时流量、脉动率的计算,推导出最佳的错位并联角度,最后在MATLAB环境下构建径向柱塞泵以及双泵并联情况下瞬时流量模型进行动态仿真。仿真结果表明,双泵在错位并联的情况下输出油液的脉动率仅为单泵的1/4,显示了该方法在减小径向柱塞泵流量脉动方面的可行性和有效性。     

低脉动低噪音齿轮泵的研究

本文在分析齿轮泵的流量脉动和压力脉动的基础上,设计出一种错齿齿轮泵。该泵经试验,与普通齿轮泵相比,其流量脉动和压力脉动降到四分之一,噪音降低约6分贝。     

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.     

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.     

双模数大排量齿轮泵动态特性仿真研究

设计双模数啮合齿轮泵,对主、从动齿轮啮合过程及接触强度进行了仿真研究.将两种不同模数的齿轮进行匹配,设计双模数主、从动齿轮,提高齿轮的排量;以刚度、阻尼、摩擦系数模拟齿轮之间的油膜间隙,对主、从动齿轮的工作过程进行仿真研究,再利用Workbench对主、从动齿轮进行接触有限元分析.计算分析结果表明:双模齿轮泵排量是同体积齿轮泵的2～6倍,齿轮泵工作时,第一对小齿啮合时接触应力最大,从动齿轮工作过程中的变形量大于主动齿轮,两齿轮的安全系数较大,强度能够满足使用要求.     

基于外磁场耦合的血泵驱动系统

基于横向旋转磁场的耦合原理,提出轴流式血泵外磁场驱动系统方案,设计一种泵机分离的结构。采用等效电流法建立了永磁体等效物理模型,计算血泵驱动系统的主动轮和从动轮之间的距离、相对转角以及磁极对数对血泵传动扭矩的影响。研究结果表明：在生理范围内,即主动轮与从动轮的安装距离小于60mm,设计的永磁体输出的扭矩大于血泵需要的扭矩（6.4N-mm）,能够满足血泵的驱动要求。主动轮与从动轮的磁极对数是影响血泵系统性能的关键参数,主动轮与从动轮磁极对数越少,传动扭矩越大,但是扭矩波动也大;主动轮的磁极对数大于从动轮的磁极对数,驱动系统传动平稳,对控制有利。     

三极并联齿轮马达理论研究

研究一种由一个中心齿轮和三个空转齿轮构成的并联齿轮马达,阐述了结构原理,对功率密度、齿轮径向力及输出转速和转矩的脉动进行了分析;结果表明:该马达轴向尺寸小,功率密度高;中心(扭矩输出齿轮)所受径向力平衡,空转齿轮所受径向力显著减少,适当选取齿数,可使马达的输出转速和转矩的均匀性显著提高,并具有低速稳定性好,启动力矩大等特点。     

机械驱动式天车升沉补偿装置研究

浮式钻井平台在深水作业过程中,液压驱动式天车升沉补偿装置由于技术成熟而得到广泛应用。针对液压驱动系统存在反应滞后性较大,补偿精度不高的缺点,提出了一种以主动齿轮-从动齿轮-直齿条轨道作为天车补偿驱动传递机构,以驱动电机作为补偿动力来源的机械驱动式天车升沉补偿装置,以提高天车升沉补偿的精度和效率。在对补偿装置机械驱动工作原理分析基础上,提出机械驱动式天车补偿装置的具体结构形式,并对主动齿轮与从动齿轮在传动过程中的受力情况进行分析,得到两齿轮在升沉补偿运动过程中的载荷分布。采用动力学分析方法对从动齿轮和直齿条轨道的传动过程进行分析,建立齿轮-齿条啮合过程动力振动分析模型,得到该过程的力矩平衡方程。采用该机械驱动结构会对直齿条轨道产生一定的振动激励。     

解决差动轮系几个问题的有效方法

此前 ,差动轮系的功率流向分析和啮合效率计算让使用者感到是既难又繁的事。本文根据差动轮系的 3个基本构件中必有 2个将同为主动件或从动件这一特点 ,推导出 3个新的效率公式 ;并根据效率小于 1及 2基本构件主从地位相同的条件 ,确定了转化机构中啮合功率的流向 ,并将这些反映差动轮系在能量传递方面客观规律的数学式汇总以表格的形式列出 ,很方便地解决了上述问题     

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。     

小型5自由度关节式机器人

小型 5自由度关节式机器人采用组装式机械结构、敞开式布置 ,传动系统以齿形带—齿轮传动为主 ,各关节由混合型 4相步进电机驱动、手爪开合由力矩电机驱动 .实行两级计算机控制 ,各驱动动作由微处理器或单片机控制 ,运动计算和作业管理等由微型计算机完成 .机器人位置问题正解采用齐次变换矩阵法解算 ,逆解采用只保证位置的插值算法 .该机器人具有小型、轻便、机构尺寸合理、技术指标先进等特点 ,可用于教学培训、机器人科研及自动线上、下料等     

小轴交角空间交错轴间传动的一种优良形式

由1个直齿轮与1个斜齿轮组成的交错轴斜齿轮副可称作S H交错轴斜齿轮副。建立了此种特殊形式的交错轴斜齿轮传动啮合分析的数学模型,推导了啮合线方程和接触迹线方程。通过计算相对主曲率、相对速度等影响齿面接触质量的参数,发现了这种齿轮副组合方式的一些独特优点。S H交错轴斜齿轮传动是小轴交角情况下空间交错轴传动的一种优良形式。