人字齿行星齿轮泵结构设计与流量特性分析

发布时间：2017-09-17 15:06

  本文关键词：人字齿行星齿轮泵结构设计与流量特性分析

  更多相关文章： 人字齿轮 齿轮泵 结构设计 参数化 流量特性

【摘要】：本文设计的人字齿行星齿轮泵是在深入研究普通齿轮泵结构原理和行星齿轮传动技术理论基础上,结合人字齿轮传动特点而设计的新型齿轮泵。同常规齿轮泵相比,其优点是重量轻、体积小、能重载、传动稳定性高、噪声低等。因此,开展人字齿行星齿轮泵的结构设计,深入分析人字齿行星齿轮泵的流量特性,对优化其结构,掌握其流量特性及提高其液压系统工作质量具有重要的意义。 根据人字齿的齿形特点对人字齿行星齿轮泵的整体结构进行了设计,针对油路复杂问题,设计了由配流盘和配流块组成的配流机构,并在配流盘上另外设卸荷槽和压油槽,消除了困油,降低了泄漏。通过将内齿轮设计成组合式及行星轮轴设计成分离式,解决了人字齿行星齿轮机构装配易干涉的问题。按照行星轮系齿数配比条件,选定齿数,并对人字齿轮等主要部件进行了尺寸计算和校核,验证了设计的合理性。 按照人字齿轮齿廓曲线的形成特点,推导出了齿轮的渐开线、齿根过渡曲线和螺旋线的曲线方程,并借助SolidWorks内嵌的参数建模系统,建立了的精确人字齿轮参数化模型。运用二次开发原理结合Visual Basic程序语言,开发了集几何参数计算、强度校核及自动化建模于一体的人字齿轮CAD建模系统,可简捷的对模型尺寸进行设计更新,从而加快了设计进程,提高了效率。 依据普通齿轮泵的几何排量计算方法及人字齿轮的啮合特点,运用微积分原理,推导出一对齿啮合的人字齿轮泵的流量特性公式,依据行星轮系啮合相位差理论,得出人字齿行星齿轮泵的流量特性公式,并运用Matlab软件对流量脉动进行进行了仿真分析,得出与普通齿轮泵相比人字齿行星齿轮泵的流量脉动更低的结论。最后,分析了齿轮泵内部泄漏方式,给出了泄漏量公式,提出了减小泄漏的办法。
【关键词】：人字齿轮 齿轮泵 结构设计 参数化 流量特性
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH325
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 课题研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 齿轮泵设计及建模方法研究现状13-14
• 1.2.2 齿轮泵流量特性及泄漏分析的研究现状14-15
• 1.2.3 存在问题15
• 1.3 本课题研究的意义15
• 1.4 本课题研究的主要内容15-18
• 2 人齿行星齿轮泵结构设计18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 行星齿轮传动技术简介18
• 2.3 人字齿行星齿轮泵整体结构设计18-19
• 2.4 主要部件结构设计19-23
• 2.4.1 太阳轮结构设计20
• 2.4.2 行星轮结构设计20-21
• 2.4.3 内齿轮结构设计21
• 2.4.4 配流机构设计21-23
• 2.4.5 泵体结构设计23
• 2.5 装配实施方案23-24
• 2.6 本章小结24-26
• 3 人字齿行星齿轮泵几何参数计算26-42
• 3.1 引言26
• 3.2 人字齿轮主要参数选定与计算26-35
• 3.2.1 设计参数的选定26-27
• 3.2.2 齿数配比计算27-29
• 3.2.3 人字齿轮模数的确定29-31
• 3.2.4 主要尺寸设计计算31-32
• 3.2.5 主要几何尺寸计算32-33
• 3.2.6 强度校核33-35
• 3.3 主要零部件设计计算35-40
• 3.3.1 太阳轮轴计算35-36
• 3.3.2 行星轮轴的计算36-38
• 3.3.3 配流机构主要尺寸计算38-39
• 3.3.4 泵体主要尺寸计算39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 人字齿轮精确建模与CAD建模系统开发42-62
• 4.1 引言42
• 4.2 齿廓曲线方程42-45
• 4.2.1 渐开线方程42-43
• 4.2.2 齿根过渡曲线方程43-44
• 4.2.3 斜齿轮螺旋线方程44-45
• 4.3 模型的建立45-52
• 4.3.1 建模软件简介45-46
• 4.3.2 模型建立流程46
• 4.3.3 建模参数46-47
• 4.3.4 建模过程47-52
• 4.4 人字齿轮CAD建模系统开发52-60
• 4.4.1 系统开发理论52-53
• 4.4.2 开发步骤和注意事项53
• 4.4.3 建模系统的流程53-54
• 4.4.4 界面设计与出图程序54-60
• 4.5 本章小结60-62
• 5 齿轮泵流量特性与泄漏分析62-80
• 5.1 引言62
• 5.2 工作原理62-63
• 5.3 几何排量计算63-67
• 5.3.1 人字齿轮泵几何排量63-64
• 5.3.2 瞬态流量64-66
• 5.3.3 流量脉动率66-67
• 5.4 行星轮系啮合相位差分析67-70
• 5.4.1 啮合关系分析67-69
• 5.4.2 相位差分析69-70
• 5.5 流量特性计算与仿真70-74
• 5.5.1 流量特性公式推导70-71
• 5.5.2. 流量脉动计算与仿真71-74
• 5.6 泄漏分析74-78
• 5.6.1 泄漏途径分析74-75
• 5.6.2 端面泄漏量计算75-76
• 5.6.3 径向泄漏流量计算76-77
• 5.6.4 啮合线处泄漏77
• 5.6.5 泄漏控制方法77-78
• 5.7 本章小结78-80
• 6 总结与展望80-82
• 6.1 论文的主要工作与结论80-81
• 6.2 需要进一步完成的工作81-82
• 参考文献82-86
• 致谢86-88
• 作者简介及读研期间主要科研成果88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王成;高常青;崔焕勇;;基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择[J];燕山大学学报;2012年02期

2 赵亮,王东屏,任喜岩;斜齿齿轮泵流量脉动特性分析[J];大连铁道学院学报;2001年04期

3 毛平淮;侯波;;三极并联齿轮泵理论分析[J];重庆大学学报;2008年10期

4 毛华永,李国祥,徐秀兰,杨滨,张济勇;摆线转子式齿轮泵的设计[J];粉末冶金技术;2003年05期

5 苏欣平;郭仲;魏晓光;赵懿冠;;基于MATLAB的复合齿轮泵流量脉动特性的仿真[J];中国工程机械学报;2009年03期

6 苗鸿宾,乔峰丽;基于SolidWorks平台的斜齿轮的三维造型[J];华北工学院学报;2004年03期

7 于红英;王慧敏;钟汉田;;多极复合齿轮泵的流量特性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2011年11期

8 陶云;平衡式复合齿轮泵内部泄漏分析[J];淮南工业学院学报;2001年04期

9 许贤良,赵连春,栾振辉,刘春节;复合齿轮泵的几何流量特性[J];淮南工业学院学报;1999年01期

10 陈博,王平军,胡金山;基于遗传算法的齿轮泵结构优化设计[J];机床与液压;2004年12期

，

本文编号：870085