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《直線共軛齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、直線共軌齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)碩士專業(yè)學(xué)位論文(2010屆)直線共轆齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)Theoptimumdesignofthestraightlineconjugatemeshinggearpump研究生姓名包軒庭指導(dǎo)教師姓名芮延年機(jī)械工程專業(yè)名稱論文提交口期直線共覘齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)屮文摘要直線共覘齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)中文摘要本學(xué)位論文以直線共輛齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵為研究對象,對其齒廓成形原理、嚙合特性、流量特性、設(shè)計(jì)參數(shù)、限制條件等問題進(jìn)行了較深入的分析和研究;對齒輪泵的嚙合齒輪副和主軸等關(guān)鍵
2、零件進(jìn)行了有限元分析;結(jié)合遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)化算法,對主軸以最輕重量為冃標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)、制作了一臺直線共轆齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵樣機(jī),并對其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。具體究工作總結(jié)如下:第一章概述。本章首先介紹了課題來源,國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及本論文主要研究內(nèi)容,為本論文后續(xù)研究明確了方向。第二章直線齒廓齒輪泵嚙合分析與幾何計(jì)算。根據(jù)齒輪嚙合原理,利用復(fù)數(shù)矢量法,建立了嚙合線方程和齒廓曲線方程,研究了嚙合角的變化規(guī)律,對嚙合點(diǎn)、極限齒根圓半徑、重合度以及任意圓上的齒厚等參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,推導(dǎo)出了齒輪泵的理論排量、瞬時(shí)流量、流量
3、脈動的數(shù)學(xué)計(jì)算公式;對嚙合點(diǎn)運(yùn)動特性和滑動系數(shù)進(jìn)行了分析;深入研究了齒輪泵的嚙合特性、流量特性,進(jìn)行了排量的計(jì)算;最后以單位體積的排量最大和流量脈動率最小為目標(biāo)函數(shù),以壓力角、重合度、齒頂圓齒厚、嚙合極限半徑和齒廓重迭干涉等條件為約束函數(shù),建立了直線齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,為課題研究奠定了理論基礎(chǔ)。第三章內(nèi)嚙合齒輪及主軸的有限元分析。通過對齒輪泵的嚙合齒輪副及主軸受力分析,建立了數(shù)學(xué)模型;利用ANSYS軟件對其進(jìn)行了有限元分析;通過分析,為后期的設(shè)計(jì)、制作齒輪泵提供了依據(jù)。第四章主軸的優(yōu)化設(shè)計(jì)。根據(jù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
4、的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了主軸結(jié)構(gòu)性能的近似分析,并利用遺傳算法實(shí)現(xiàn)了性能指標(biāo)為設(shè)計(jì)變量隱函數(shù)下的主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。在滿足主軸上各段尺寸的約束條件、剛度和振動穩(wěn)定性要求條件下,進(jìn)行了主軸最輕重量設(shè)計(jì)。I中文摘要直線共軌齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)第五章直線共車見齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的實(shí)驗(yàn)研究。在理論計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,利用PRO/engineer進(jìn)行了齒輪泵三維模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并制作了一厶樣機(jī)。利用制作的樣機(jī)對其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,驗(yàn)證了本研究設(shè)計(jì)的輪泵具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,工作平穩(wěn),噪音低,脈動小等優(yōu)點(diǎn)。木文的創(chuàng)新點(diǎn):(1)利用復(fù)
5、數(shù)矢量法建立齒輪嚙合線方程和內(nèi)齒輪共轆齒廓曲線方程,簡化了計(jì)算量;(2)結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的特點(diǎn),解決了主軸在滿足一定約束條件下的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。關(guān)鍵詞:直線共轆內(nèi)嚙合齒輪;嚙合原理;有限元分析;實(shí)驗(yàn)研究作者:包軒庭指導(dǎo)教師:芮延年(教授)II直線共覘齒廓內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)英文摘要Theoptimumdesignofthestraight1ineconjugatemeshinggearpumpAbstractThisthesisonastraightlineconjugateprofilesofinternal
6、gearpumpistheobjectofitstoothprofileformingprinciple,meshproperties,flowcharacteristics,designparameters,constraintsandotherissuesmorein-depthanalysisandresearch;whichthegearpumpThegearmechanismandthespindle,andotherkeypartsofthefiniteelementanalysis;combinationo
7、fgeneticalgorithmsandartificialneuralnetworkoptimizationalgorithms,thelightestweightofthespindletotheoptimaldesignforthetarget,designedandmadeastraighttoothprofileconjugateinternalgearpumpprototype,anditsexperimentalstudy,thespecificresearchworkaresummarizedasfol
8、lows:Fristchapter,introduction.Thischapterfirstintroducesthesubjectsources,researchstatusemdmeiincontentsofthispaper,thepaperclarifiedthedirectionoffollowingre