复合齿轮泵的数学建模与啮合仿真
发布时间：2023-03-23 02:00
复合齿轮泵是在内外齿轮泵和轮系传动理论基础上构想的新型液压动力元件。它具有径向液压力平衡、流量均匀性好、噪声低、排量大、体积小等优点。 本论文对复合齿轮泵的结构原理和基本特性进行了详细的阐述和深入的分析;对啮合点位移分析方法、四种复合齿轮泵的初始位移、啮合点位移和交替规律、流量特性等作了深入的研究;分析了修正齿形下的复合齿轮泵流量特性,关键是研究由于齿形修正时使初始啮合点产生附加位移的分析方法,得出了复合齿轮泵在标准和变位齿形下啮合点运动规律,并在此基础上导出了两种情况下复合齿轮泵的瞬态流量特性。 为实现复合齿轮泵的计算机化,建立复合齿轮泵的二维模型和三维实体模型,根据复合齿轮泵泵用用渐开线齿轮的齿形要求,本文利用齿轮啮合理论推导出齿轮工作齿廓及过渡曲线的数学方程。 在齿轮工作齿廓及过渡曲线数学方程的基础上,详细介绍了用计算机精确绘制内外齿轮泵渐开线和外齿轮齿根过渡曲线的方法,建立了基于CAD平台的复合齿轮泵内外齿轮的齿廓模型,利用此模型可以进行复合齿轮泵啮合点位移的计算机分析,建立复合齿轮泵的二维啮合仿真模型。 为了进一步实现复合齿轮泵齿轮副模拟装配和...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
0.1 齿轮泵的研究现状和发展趋势及存在的问题
0.2 论文选题依据、意义和主要研究内容
1 复合齿轮泵的基础理论
1.1 三惰轮定轴轮系复合齿轮泵结构原理
1.2 复合齿轮泵排量和流量
1.3 差动和行星轮系复合齿轮泵
1.3.1.周转轮系的相对和绝对运动
1.3.2 周转轮系复合齿轮泵的流量
1.4 复合齿轮泵的流量特性
1.4.1 定轴式复合齿轮泵流量特性基础理论
1.4.2.有关定义、约定或说明
1.5 复合齿轮泵啮合点位移
1.5.1 外齿轮泵(中心轮)啮合点位移
1.5.2 内齿轮泵(惰轮)啮合位移
1.5.3 第一种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.4 第二种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.5 第三种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.6 第四种复合齿轮泵啮合点位移
1.6 理论流量特性分析
1.6.1 概述
1.6.2 第一种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2+1)
1.6.3 第二种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2)
1.6.4 第三种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2+1)
1.6.5 第四种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2)
1.6.6 小结
2 复合齿轮泵在修正齿形下的流量特性
2.1 概述
2.2 修正齿轮的几何尺寸
2.2.1 齿轮变位方式的选择
2.2.2 修正齿轮的几何尺寸
2.3 复合齿轮泵在修正齿形时啮合点位移
2.3.1 外齿轮泵啮合点位移
2.3.2 内齿轮泵啮合点位移
2.4 修正齿形下的流量特性
2.4.1 第一种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2+1)
2.4.2 第二种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2)
2.4.3 第三种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2+1)
2.4.4 第四种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2)
2.4.5 小结
3 复合齿轮泵齿轮齿形的数学建模
3.1 齿轮啮合的理论基础
3.1.1 齿轮啮合的基本原理
3.1.2 共轭齿形的形成及其求法
3.1.3 齿轮啮合过程的坐标变换
3.1.5 利用齿形法求共轭齿形
3.2 渐开线齿轮齿廓数学模型的建立
3.2.1 齿廓数学模型的建立
3.2.2 渐开线齿轮齿廓曲线的组成
3.3 内齿轮齿廓模型的建立
3.4 小结
4 复合齿轮泵的啮合仿真
4.1 复合齿轮泵啮合仿真的意义
4.2 复合齿轮泵齿形的数学模型及算法
4.2.1 齿顶圆弧与齿根圆弧的数学模型
4.2.2 过渡曲线数学模型
4.2.3 渐开线的数学模型
4.3 根切点坐标的计算方法
4.3.1 最小二乘法多项式拟合原理
4.3.2 渐开线和过渡曲线的拟合
4.4 齿轮啮合算法
4.5 仿真软件的开发
4.5.1 软件开发平台
4.5.2 软件结构及特点
4.6 小结
5 复合齿轮泵的实体建模
5.1 齿轮参数优化设计
5.1.1 齿轮优化设计变量
5.1.2 目标函数
5.1.3 约束条件
5.1.4 优化方法和结果
5.2 参数化生成齿轮实体模型
5.2.1 外齿轮实体模块
5.2.2 复合齿轮泵的主体
5.3 复合齿轮泵的实体模型
5.4 小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3768047
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
0.1 齿轮泵的研究现状和发展趋势及存在的问题
0.2 论文选题依据、意义和主要研究内容
1 复合齿轮泵的基础理论
1.1 三惰轮定轴轮系复合齿轮泵结构原理
1.2 复合齿轮泵排量和流量
1.3 差动和行星轮系复合齿轮泵
1.3.1.周转轮系的相对和绝对运动
1.3.2 周转轮系复合齿轮泵的流量
1.4 复合齿轮泵的流量特性
1.4.1 定轴式复合齿轮泵流量特性基础理论
1.4.2.有关定义、约定或说明
1.5 复合齿轮泵啮合点位移
1.5.1 外齿轮泵(中心轮)啮合点位移
1.5.2 内齿轮泵(惰轮)啮合位移
1.5.3 第一种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.4 第二种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.5 第三种复合齿轮泵啮合点位移
1.5.6 第四种复合齿轮泵啮合点位移
1.6 理论流量特性分析
1.6.1 概述
1.6.2 第一种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2+1)
1.6.3 第二种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2)
1.6.4 第三种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2+1)
1.6.5 第四种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2)
1.6.6 小结
2 复合齿轮泵在修正齿形下的流量特性
2.1 概述
2.2 修正齿轮的几何尺寸
2.2.1 齿轮变位方式的选择
2.2.2 修正齿轮的几何尺寸
2.3 复合齿轮泵在修正齿形时啮合点位移
2.3.1 外齿轮泵啮合点位移
2.3.2 内齿轮泵啮合点位移
2.4 修正齿形下的流量特性
2.4.1 第一种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2+1)
2.4.2 第二种复合齿轮泵(z1=3k1，z2=2k2)
2.4.3 第三种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2+1)
2.4.4 第四种复合齿轮泵(z1=3k1+1，z2=2k2)
2.4.5 小结
3 复合齿轮泵齿轮齿形的数学建模
3.1 齿轮啮合的理论基础
3.1.1 齿轮啮合的基本原理
3.1.2 共轭齿形的形成及其求法
3.1.3 齿轮啮合过程的坐标变换
3.1.5 利用齿形法求共轭齿形
3.2 渐开线齿轮齿廓数学模型的建立
3.2.1 齿廓数学模型的建立
3.2.2 渐开线齿轮齿廓曲线的组成
3.3 内齿轮齿廓模型的建立
3.4 小结
4 复合齿轮泵的啮合仿真
4.1 复合齿轮泵啮合仿真的意义
4.2 复合齿轮泵齿形的数学模型及算法
4.2.1 齿顶圆弧与齿根圆弧的数学模型
4.2.2 过渡曲线数学模型
4.2.3 渐开线的数学模型
4.3 根切点坐标的计算方法
4.3.1 最小二乘法多项式拟合原理
4.3.2 渐开线和过渡曲线的拟合
4.4 齿轮啮合算法
4.5 仿真软件的开发
4.5.1 软件开发平台
4.5.2 软件结构及特点
4.6 小结
5 复合齿轮泵的实体建模
5.1 齿轮参数优化设计
5.1.1 齿轮优化设计变量
5.1.2 目标函数
5.1.3 约束条件
5.1.4 优化方法和结果
5.2 参数化生成齿轮实体模型
5.2.1 外齿轮实体模块
5.2.2 复合齿轮泵的主体
5.3 复合齿轮泵的实体模型
5.4 小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3768047
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