多齿差摆线齿轮泵流量脉动及动力学研究

发布时间：2017-09-29 01:06

  本文关键词：多齿差摆线齿轮泵流量脉动及动力学研究

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【摘要】：流量脉动的均匀性是泵的一项重要的品质,过大的流量脉动,直接影响到液压系统的平稳性,同时也会产生压力脉动,进而导致系统振动、噪声的产生。因此,在泵的设计过程中,必须对其流量脉动特性进行分析,并将流量脉动小作为一项重要指标加以考虑。多齿差摆线齿轮具有结构紧凑、排量大、流量脉动小等优点,从而广泛应用于化工、机械等行业中。因此,将多齿差摆线泵应用于双离合自动变速器中,并对其流量脉动及外形、体积等进行优化,选取合理的泵的参数；利用CAE动力学分析技术,对泵的动态性能进行模拟,基于减振降噪的原则,进行结构优化设计。 本文通过对多齿差摆线、圆弧齿轮的啮合原理的研究,建立摆线泵三维模型,通过对三维软件的二次开发,实现建模过程的参数化；对摆线泵的流量脉动进行分析,利用MATLAB进行仿真分析,结合摆线齿轮啮合原理,提出一种计算流量脉动系数的新方法；利用统计学方法,对多齿差摆线齿轮泵各个关键参数对流量脉动系数影响程度进行分析,并得出关系式；利用最优化方法及优化软件,对摆线泵的参数进行优化,以达到流量脉动低、体积小的目标；利用有限元方法,有限元分析软件对摆线泵的有限元模型进行模态分析,提取各阶模态并分析振型图,确定主要振动形式,基于减振的目的对摆线泵的结构进行合理的设计,对最终结构进行动力学分析,验证结构设计的合理性。最终完成一款流量脉动低、体积小、振动小、强度符合要求的多齿差摆线齿轮泵的设计。
【关键词】：多齿差摆线齿轮泵 流量脉动 参数优化 减振
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH325
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 目录9-11
• 插图清单11-13
• 表格清单13-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 选题背景及意义14
• 1.2 齿轮泵的研究现状14-17
• 1.3 摆线齿轮泵的研究现状17-19
• 1.4 结构动力学研究概括19-20
• 1.5 论文主要内容及拟解决的问题20-22
• 第二章 多齿差摆线齿轮泵流量脉动分析22-41
• 2.1 单齿差摆线泵内外转子啮合原理22-28
• 2.1.1 短幅外摆线方程的建立22-24
• 2.1.2 摆线齿轮啮合方程24-25
• 2.1.3 短幅外摆线等距曲线方程25-27
• 2.1.4 单齿差摆线齿轮泵基本参数及几何尺寸27-28
• 2.2 多齿差摆线齿轮泵的啮合原理28-31
• 2.3 多齿差摆线齿轮泵基本参数及几何尺寸31-32
• 2.3.1 多齿差摆线泵的基本参数31-32
• 2.3.2 多齿差摆线齿轮泵的几何尺寸32
• 2.4 多齿差摆线泵内外转子二次开发研究32-35
• 2.5 流量脉动计算方法研究35-41
• 2.5.1 瞬时流量的计算35-37
• 2.5.2 排量的计算37
• 2.5.3 流量脉动系数的计算37-39
• 2.5.4 实例计算39-41
• 第三章 多齿差摆线齿轮泵参数优化41-61
• 3.1 流量脉动影响因素分析及方程拟合41-51
• 3.1.1 因素编码表及正交组合设计41-44
• 3.1.2 正交组合设计44-47
• 3.1.3 回归方程建立47
• 3.1.4 回归方程的显著性检验47-50
• 3.1.5 结果分析50-51
• 3.2 流量脉动优化模型分析51-61
• 3.2.1 目标函数的建立51-52
• 3.2.2 约束条件52-54
• 3.2.3 matlab最优化计算及软件开发54-61
• 第四章 摆线泵动力学分析61-74
• 4.1 有限元方法及模态分析基本原理61-64
• 4.1.1 有限元方法简介61-62
• 4.1.2 模态分析理论简介62-63
• 4.1.3 ANSYS模态分析63-64
• 4.2 多齿差摆线泵壳体的模态分析64-70
• 4.2.1 基于hypermesh的有限元模型建立64-66
• 4.2.2 基于ANSYS的模态分析66-69
• 4.2.3 结果分析69-70
• 4.3 多齿差摆线泵壳体的谐响应分析70-74
• 第五章 总结与展望74-77
• 5.1 课题研究的总结74-75
• 5.2 课题研究的展望75-77
• 参考文献77-81
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况81

【参考文献】

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本文编号：939074