学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

摆线液压马达啮合副优化研究

作　者: 黄忠华
导　师: 安高成
学　校: 太原科技大学
专　业: 机械电子工程
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
分类号: TH137.51
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-13
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

摆线液压马达啮合副优化研究

内容摘要

全文目录

相似论文