摆线液压马达啮合副优化研究

发布时间：2017-10-21 06:38

  本文关键词：摆线液压马达啮合副优化研究

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【摘要】：当今各种液压元件的形式已经十分丰富，要想创造出一种全新的液压产品，几乎不可能。针对现有的液压产品进行优化研究，提高其压力等级、容积效率和机械效率等性能参数是当前液压技术发展的重要趋势，也是液压技术创新的集中体现。随着国内工业的发展，，对高性能液压元件的需求越来越大，本文正是在这种背景下提出针对摆线液压马达啮合副的优化研究，以期设计出高性能的摆线液压马达，打破国外液压跨国集团对该产品的垄断局面。 本文首先针对摆线液压马达、摆线轮加工及摆线啮合副的研究现状及发展趋势做了简单的总结。分析工业发展对高性能摆线液压马达的需要，总结其核心摆线轮及摆线啮合副的研究现状；得出本课题研究的重要性和必要性，并以提高摆线副容积效率和机械效率为设计目标。 由于摆线轮外轮廓曲线的复杂性，摆线液压马达啮合副的理论排量一直采用经验公式计算，同时也无法定量计算摆线副基本参数对其理论排量及扭矩脉动率的影响。本文结合短幅外摆线的生成原理以及摆线液压马达啮合副的啮合规律，分析推导出其理论排量公式，并在此基础上定量计算摆线副基本参数对其理论排量及扭矩脉动率的影响。 因为摆线轮及定子针轮加工及安装误差的影响，实际的摆线轮外轮廓一直都不是采用理想的等距短幅外摆线，而是采用经过修形的等距短幅外摆线。然而在此之前摆线轮修形的研究大部分是针对短幅外摆线在摆线行星减速器上的应用而展开的，而摆线液压马达啮合副的特殊性注定了其修形的特殊性。本文在总结原有的摆线轮修形方法的前提下，根据摆线轮新磨削技术的发展，并结合摆线液压马达啮合副的特殊性，提出了两点啮合的新的型修形方法。 根据提出的两点啮合新方法理论计算出修形角度的范围，并利用MATLAB优化工具箱分析得到优化后的曲线方程表达式，最终形成一套全新的、有针对性的摆线液压马达摆线轮的修形方法。 最后，依托宁波中意液压马达有限公司的实验台，测试优化前后的摆线液压马达性能，分析实验测试所得的相关数据，进一步验证该修形方法的正确性。
【关键词】：摆线马达 摆线轮修形 啮合副优化 理论排量 MATLAB优化工具箱
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH137.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 摆线液压马达的研究现状及发展趋势13-17
• 1.2 摆线轮及定子针轮加工工艺现状及发展趋势17-20
• 1.2.1 摆线轮加工工艺现状及发展趋势17-19
• 1.2.2 定子针轮加工工艺现状及发展趋势19-20
• 1.3 摆线液压马达啮合副的研究现状及发展趋势20-21
• 1.4 本论文研究的主要内容及意义21-23
• 1.4.1 本论文的主要内容21-22
• 1.4.2 本论文的研究意义22-23
• 第二章 摆线液压马达啮合副理论分析23-41
• 2.1 摆线液压马达结构及工作原理23-25
• 2.2 摆线轮外轮廓曲线及定子针轮内曲线方程的确定25-29
• 2.2.1 摆线轮外轮廓曲线方程的确定25-28
• 2.2.2 定子内曲线方程的确定28-29
• 2.3 摆线液压马达啮合副排量公式的推导29-33
• 2.3.1 理论排量公式的推导29-33
• 2.4 摆线液压马达啮合副基本参数对性能的影响分析33-40
• 2.4.1 基本参数对排量的影响分析33-35
• 2.4.2 基本参数对扭矩脉动的影响分析35-40
• 2.5 本章小结40-41
• 第三章 摆线液压马达摆线轮修形依据及角度的确定41-57
• 3.1 摆线液压马达摆线轮传统修形方法41-45
• 3.1.1 摆线轮传统修形方法41-45
• 3.1.2 摆线轮传统修形后的外齿廓齿廓方程45
• 3.2 摆线液压马达摆线轮修形依据45-49
• 3.2.1 成形磨削的特点及其修形方法46-48
• 3.2.2 摆线副啮合点分布规律48
• 3.2.3 摆线轮修形依据48-49
• 3.3 摆线液压马达摆线轮修形角度的确定49-55
• 3.3.1 摆线轮啮合极限角 1 的求解50-52
• 3.3.2 摆线轮啮合极限角 2 的求解52-54
• 3.3.3 摆线轮修形角度的求解54
• 3.3.4 实例计算54-55
• 3.4 本章小结55-57
• 第四章 摆线液压马达摆线轮修形曲线的确定57-73
• 4.1 优化研究概述57-69
• 4.1.1 设计变量57-59
• 4.1.2 约束条件59-66
• 4.1.3 目标函数66-68
• 4.1.4 优化数学模型及 MATLAB 优化工具箱68-69
• 4.2 实例分析69-71
• 4.3 本章小结71-73
• 第五章 摆线液压马达啮合副实验验证73-81
• 5.1 摆线液压马达样机参数及实验确定73-77
• 5.1.1 摆线液压马达样机参数确定73-74
• 5.1.2 摆线液压马达实验台介绍74-77
• 5.2 实验结果分析77-79
• 5.2.1 修形后理论性能分析77
• 5.2.2 实验测试性能对比77-79
• 5.3 本章小结79-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 全文总结81
• 6.2 主要创新点81-82
• 6.3 工作展望82-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 攻读学位期间参与的工程项目及发表的学术论文89-91
• 附录91-97
• 附录 1 理论排量的计算91
• 附录 2 摆线啮合副四个基本参数对理论排量和扭矩脉动的影响91-92
• 附录 3 摆线轮修形角度范围的计算92-93
• 附录 4 基本参数的对实际曲率半径的影响93-94
• 附录 5 摆线轮优化修形系数的求解94-95
• 附录 6 摆线轮优化修形曲线约束函数95
• 附录 7 摆线轮优化修形曲线目标函数95-97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1071847