非圆齿轮驱动式叶片差速泵的设计与仿真研究
发布时间：2017-05-18 13:04
本文关键词：非圆齿轮驱动式叶片差速泵的设计与仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：泵是一种应用极为广泛的流体机械。非圆齿轮驱动式叶片差速泵是一种新型的高性能转子式容积泵，依靠泵体内叶片均布的两个叶轮周期性转动，实现泵的吸液与排液。相比于一般的容积泵，叶片差速泵具有排量大、流量脉动低、叶轮径向载荷可平衡、加工制造方便等诸多特点。因此，对非圆齿轮驱动式叶片差速泵的设计与研究具有重要意义。 在总结分析国内外转子式容积泵研究现状及发展趋势的基础上，，结合非圆齿轮驱动式叶片差速泵的工作原理及特点，提出多种设计方案。利用最优线性分派法对非圆齿轮驱动式叶片差速泵的设计方案进行优选，确定非圆齿轮驱动式四叶片差速泵为最优设计方案。 分别对非圆齿轮驱动式叶片差速泵的驱动系统和泵体进行设计。针对所设计的非圆齿轮节曲线进行周长、根切、顶切及压力角等验算。分析非圆齿轮驱动系统的运动规律，并确定其安装方式为正交安装。通过对泵体结构设计，分析叶片差速泵困液和叶片干涉产生的原因，并提出相应的改进措施。分析计算叶片差速泵的流量和排量等工作性能指标。 根据非圆齿轮驱动系统的运动规律，建立叶轮转动的运动学、动力学理论模型，利用MATLAB软件计算出叶轮转动角位移、角速度及角加速度数值，验证驱动系统设计的正确性。基于叶轮转动动力学模型，通过ADAMS和ANSYS软件仿真验证叶轮的运动规律及其结构设计的合理性，为后续非圆齿轮驱动式叶片差速泵的研制提供理论依据。
【关键词】：非圆齿轮 叶片差速泵 运动学建模 动力学建模 仿真
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH32
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 绪论10-19
- 1.1 研究背景及意义10
- 1.2 国内外研究现状与发展趋势10-17
- 1.2.1 转子式容积泵研究状况10-15
- 1.2.2 存在的关键问题分析15-17
- 1.3 课题来源及主要研究内容17-19
- 1.3.1 课题来源17
- 1.3.2 主要研究内容17-19
- 第二章 叶片差速泵的非圆齿轮驱动系统方案设计与评判19-26
- 2.1 引言19
- 2.2 非圆齿轮驱动式叶片差速泵工作原理19-20
- 2.3 叶片差速泵驱动方案设计与分析20-21
- 2.4 基于最优线性分派法的方案评价21-25
- 2.4.1 最优线性分派法基本原理21-23
- 2.4.2 叶片差速泵驱动方案评价23-25
- 2.5 本章小结25-26
- 第三章 非圆齿轮驱动式叶片差速泵的总体设计26-47
- 3.1 引言26
- 3.2 非圆齿轮驱动系统的设计26-36
- 3.2.1 非圆齿轮驱动系统节曲线设计26-33
- 3.2.2 非圆齿轮驱动系统安装设计33-34
- 3.2.3 非圆齿轮驱动系统传动规律分析34-36
- 3.3 叶片差速泵的泵体设计36-42
- 3.3.1 叶片差速泵的泵壳设计37-40
- 3.3.2 叶片差速泵的叶轮设计40-42
- 3.4 叶片差速泵总体结构42-44
- 3.5 叶片差速泵工作性能分析44-45
- 3.5.1 叶片差速泵的排量计算44-45
- 3.5.2 叶片差速泵的流量分析45
- 3.6 本章小结45-47
- 第四章 叶片差速泵非圆齿轮驱动系统参数设计与力学分析47-57
- 4.1 引言47
- 4.2 非圆齿轮驱动系统的基本参数设计47-52
- 4.2.1 偏心圆 -非圆齿轮传动的基本参数方程47-48
- 4.2.2 非圆齿轮初始转角48-50
- 4.2.3 非圆齿轮初始转角的取值范围50-52
- 4.3 非圆齿轮驱动系统的力学性能分析52-56
- 4.4 本章小结56-57
- 第五章 非圆齿轮驱动式叶片差速泵的叶轮力学建模与仿真57-71
- 5.1 引言57
- 5.2 ADAMS 及 ANSYS 软件简介57
- 5.3 非圆齿轮驱动式叶片差速泵的叶轮力学建模57-63
- 5.3.1 叶轮运动学建模57-58
- 5.3.2 叶轮动力学建模58-63
- 5.4 非圆齿轮驱动式叶片差速泵的叶轮力学仿真63-70
- 5.4.1 叶轮运动学仿真分析63-66
- 5.4.2 叶轮 ANSYS 动力学模态分析66-70
- 5.5 本章小结70-71
- 第六章 总结与展望71-72
- 6.1 结论71
- 6.2 展望71-72
- 参考文献72-75
- 致谢75-76
- 附录 攻读硕士学位期间科研成果和参与项目情况76
【参考文献】
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本文编号：376105
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/376105.html
