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楔块式外圆弧及其包络线内啮合齿轮泵的优化设计

作　者: 陈瑞良
导　师: 叶仲和
学　校: 福州大学
专　业: 机械设计与理论
关键词: 内啮合齿轮泵圆弧包络线脉动率遗传算法加工工艺
分类号: TH325
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 151次
引　用: 2次
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内容摘要

齿轮泵的齿形对泵的加工、性能（如：流量、脉动率、噪声）等有很大的影响。本文首先分析了进口TATSUNO组合泵的工作原理，并进一步分析了其采用一对双圆弧齿轮的优缺点。针对TATSUNO双圆弧组合泵存在的不足，提出了该泵中的一对齿轮副采用定传动比的圆弧及其包络线齿轮副的方案，以改善泵的性能。文中采用新方法推导出了圆弧包络线转子型线方程，还给出了避免出现根切现象的圆弧半径、圆弧圆心分布圆半径以及中心距三者之间的关系。利用遗传算法对外圆弧及其包络线内啮合齿轮泵的参数进行优化。虽然，在体积相等的条件下，优化出来的外圆弧包络线内啮合齿轮泵的排量略小于TATSUNO组合泵的排量，但其它性能（如：流量脉动率、最大压力角、速度波动量）都更优。为了将来实际生产，本文从理论上设计了一套加工大、小齿轮的方案。对Y3150E型滚齿机进行改造，设计出一新型的铣削头，利用对偶法加工小齿轮的圆弧包络线齿形；同时也给出了加工大齿轮圆弧齿形的夹具装配图。

全文目录

第一章引言  6-14
  1．1 液压泵的应用现状  6-7
  1．2 齿轮泵的研究现状  7-8
  1．3 齿轮泵的分类  8-9
  1．4 齿轮泵的发展趋势  9-10
  1．5 泵的国产化  10-11
  1．6 本论文完成的工作及特点  11-13
  1．7 本章小结  13-14
第二章组合泵的基本工作原理  14-21
  2．1 齿轮泵的工作原理  14
  2．2 组合泵的基本工作原理  14-20
    2．2．1 滤油器  15
    2．2．2 内、外齿轮  15-16
    2．2．3 溢流阀、单向阀  16-18
    2．2．4 油气分离器  18-19
    2．2．5 轴承  19-20
  2．3 本章小结  20-21
第三章内啮合齿轮泵的齿廓设计  21-45
  3．1 转子型线的种类  21-23
  3．2 TATSUNO组合泵  23-29
    3．2．1 干涉校验  23-28
    3．2．2 传动比计算  28-29
    3．2．3 最大压力角  29
    3．2．4 TATSUNO组合泵的性能小结  29
  3．3 外圆弧及其包络线齿轮泵  29-40
    3．3．1 外圆弧包络线参数方程  29-36
    3．2．2 外圆弧包络线曲率半径  36-40
  3．4 内圆弧及其包络线齿轮泵  40-44
    3．4．1 内圆弧包络线参数方程  40-42
    3．4．2 内圆弧包络线曲率半径  42-44
  3．5 本章小结  44-45
第四章泵的排量计算  45-59
  4．1 瞬时流量  45-49
  4．2 流量脉动  49-51
  4．3 排量的数值计算  51-52
  4．4 平均流量  52-53
  4．5 泵的泄漏分析  53-58
    4．5．1 齿轮端面间隙的泄漏  53-55
    4．5．2 齿轮径向间隙泄漏  55-57
    4．5．3 齿面接触处（啮合点）的泄漏  57-58
    4．5．4 液体压缩时的弹性损失  58
  4．6 本章小结  58-59
第五章基于遗传算法的优化设计  59-77
  5．1 遗传算法简介  59-61
  5．2 编码  61-64
    5．2．1 二进制编码方法  62
    5．2．2 格雷码编码方法  62
    5．2．3 浮点数编码方法  62-63
    5．2．4 符号编码方法  63
    5．2．5 多参数级联编码方法  63-64
    5．2．6 多参数交叉编码  64
  5．3 适应度函数  64-65
  5．4 遗传算子  65-70
    5．4．1 选择  65-66
    5．4．2 交叉  66-68
    5．4．3 变异  68-70
  5．5 参数自适应  70-71
  5．6 数学模型  71-75
  5．7 泵的总泄漏  75-76
  5．8 排量、流量脉动率及最大压力角比较  76
  5．9 本章小结  76-77
第六章齿轮加工工艺设计  77-86
  6．1 Y3150E型滚齿机  77-78
  6．2 小齿轮的对偶法加工原理  78
  6．3 滚齿机铣削头的设计  78-82
  6．4 挂轮的选择  82
  6.5 分度装置  82-83
  6．6 刀具调整  83-84
  6．7 大齿轮的加工  84-85
  6．8 本章小结  85-86
总结论  86-88
致谢  88-89
参考文献  89-91
个人简历  91-92

楔块式外圆弧及其包络线内啮合齿轮泵的优化设计

内容摘要

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