无溶剂复合混胶比例泵齿形优化研究

发布时间：2020-05-24 18:45

【摘要】：无溶剂复合技术由于其经济性、安全性以及环保性能优越等独特优势被广泛应用于软包装行业。无溶剂复合混胶机是无溶剂复合工艺中的关键设备,其作用是将A、B双组分胶料由混胶比例泵按一定比例进行输送用于均匀混合,混胶比例泵一般由齿轮泵构成。混胶过程基本要求是要保证混配比控制精确,由于齿轮泵的工作原理,齿轮泵出口处都会产生一定的流量脉动,在混胶过程中齿轮泵的流量脉动将直接导致混配比不正确,从而使复合产品出现质量问题。本文基于自主研发的一台新型无溶剂复合混胶机,为减小混胶比例泵工作过程中的流量脉动,保证混胶配比的准确性,提高混胶机的性能,主要做了以下工作:(1)以啮合原理为基础,分析渐开线形成方式,并得出渐开线齿廓方程。在“扫过面积法”的基础上,重新建立渐开线齿轮泵瞬时流量计算的数学模型,推导得出渐开线齿轮泵出口处的瞬时流量计算公式,为分析渐开线齿轮泵流量脉动提供理论支持。(2)研究分析双圆弧齿轮泵“直线圆弧齿条共轭齿形”的形成方式,通过齿轮齿条共轭原理推导得出齿廓方程。建立圆弧齿轮泵流量计算的数学模型,推导出圆弧齿轮泵出口处的瞬时流量计算公式,并分析产生和影响圆弧齿轮泵流量脉动的因素,为齿形优化提供目标函数。(3)构建以齿轮泵流量脉动系数为目标函数的优化模型,根据圆弧齿轮泵设计规范给出了设计变量中齿数Z的范围,以双圆弧齿轮的齿根抗弯曲强度准则计算了设计变量中模数m的约束边界,并以双圆弧齿轮的啮合效率要求确定了设计变量中分度圆压力角α的约束边界,然后利用几何图形解释非线性规划的最优化问题的方法对目标函数δQ(X)求得最优解,最后给出最优解情况下齿轮各项基本参数。(4)搭建双圆弧齿轮泵流量实验平台,将采集的瞬时流量数值绘制成流量曲线,与理论模型计算所得的流量曲线作对比,获得理论模型的相对精度,验证了理论模型的正确性;并与Fluent数字仿真下的瞬时流量监测曲线作对比,检验了优化后圆弧齿轮泵的流量性能。(5)以瑞群公司生产的某型号圆弧齿轮泵为案例,分别对该型号齿轮泵的两种齿形的圆弧齿轮做了运动学和动力学仿真分析,在保证齿轮泵基本尺寸参数不变的情况下对圆弧齿轮的齿形进行修正和改进,改善了齿轮啮合受力情况。
【图文】：

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第 1 章绪论1 绪论1.1 无溶剂复合技术概述软包装复合技术是利用胶粘剂将两种或两种以上不同的包装基材粘合在一起而制造出性能更加优异的复合型包装材料的一种技术【1】。在胶粘剂类型上可分为溶剂型复合技术和无溶剂复合技术【2】。传统的溶剂型复合技术是将溶剂型（或水分型）胶粘剂涂布在基材表面，经过烘干使胶粘剂中的溶剂挥发，再与另一种基材层合而形成一种新功能复合材料的工艺技术【3】。无溶剂复合技术（Non-solvent Laminate Technology）是用 100%固含量的无溶剂胶粘剂涂布在基材表面，无需通过烘干直接在加热加压状态下与另一种基材表面贴合，经过一定时间的熟化过程（双组分胶粘剂的化学反应），制得一种新型复合软包装材料的复合技术【4】。其工艺流程如图 1-1 所示。

外啮合齿轮泵,基本结构

图 1-2 外啮合齿轮泵的基本结构【8】Fig.1-2 The Basic Structure of External Gear Pump【8】研究现状种容积式的回转泵，不仅可以作为输送泵，也可以作为工业工具在液路系统中得到广泛使用，，因此大量的学者以下几个方面：力的分析和提高齿轮泵寿命的研究。如文献[10]基于 H多齿轮变量齿轮泵的接触应力【10】；文献[11]通过对内啮用吸油润滑来降低轴承温度，并采用静压滑动轴承来提高齿轮泵的寿命【11】。困油现象的改善及其噪声控制的研究。如文献[12]对齿析和研究,提出了在从动轮活塞上端开楔形卸荷槽来改据斜齿轮啮合传动的特点，对齿轮泵的困油特性进行了现象时重合度公式，并对影响困油的齿轮参数进行了优
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH325

【参考文献】