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VICKERS齒輪泵嚙合特性分析及CAD技術研究 
VICKERS齒輪泵是液壓傳動與控制、介質輸送、計量等領域中的重要裝備,具有體積小,重量輕,噪聲低,自吸性好,流量脈動小等優(yōu)點,廣泛應用于石油化工、航空、船舶、能源等國民經濟的重要領域。但由于內嚙合擺線VICKERS齒輪泵齒廓形狀復雜,加工較為困難,我國內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的研究和開發(fā)較為落后。

VICKERS齒輪泵嚙合特性分析及CAD技術研究
隨著科學技術的不斷發(fā)展和應用,一些新的研發(fā)技術應運而生,作為設計、開發(fā)新產品的重要手段,CAD和CAE技術對內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的研發(fā)起到了很大的推進作用。以內嚙合少齒差擺線VICKERS齒輪泵為研究對象,利用嚙合理論、CAD/CAE等技術對內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的嚙合特性、齒根應力影響因素、輪齒齒廓參數化繪圖等方面進行了較系統的研究,而這些工作正是開發(fā)內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的基礎和關鍵。所做的工作主要有:根據內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的嚙合特點,利用嚙合理論推導了擺線輪的齒廓方程,對嚙合界限、重合度等嚙合特性進行了分析,討論了齒根過渡曲線的構造方法,并利用數值計算等方法得出理論齒廓各段的有效范圍,完善了內嚙合擺線泵的設計理論和方法。在對內嚙合擺線齒輪的齒廓方程和齒根過渡圓弧分析的基礎上,利用Visual Basic語言開發(fā)了泵齒輪齒廓的自動生成程序,實現了完整齒廓的參數化繪制,所生成的齒廓坐標點和三維實體圖為擺線輪的數控加工和強度分析打下了基礎。基于內嚙合擺線泵輪齒少齒數、大模數等特點,應用SolidWorks和ZRCAE平臺建立了輪齒的CAE分析模型,分析了齒根圓弧類型、圓角半徑等因素對輪齒齒根應力的影響。參數化設計技術是實現企業(yè)快速設計的有效途徑,當前主流的CAD軟件也都實現了參數化功能。但是,由于通用的CAD軟件注重功能的全面性,幾乎涵蓋了制造業(yè)的方方面面,而專業(yè)針對性差,并不能很好地滿足企業(yè)實際設計的要求,參數化設計技術并未真正發(fā)揮出應有的效益。所以必須在通用CAD軟件的基礎上進行二次開發(fā),實現其專業(yè)化、本地化。深入地研究了零件參數化設計方法,并提出了基于裝配約束的零部件參數化設計方法,結合SolidWorks二次開發(fā)技術,開發(fā)了外嚙合VICKERS齒輪泵參數化設計系統。對VICKERS齒輪泵的齒輪、傳動軸、軸向間隙、花鍵等零部件進行了參數優(yōu)化,以泵體的體積zui小為目標函數,多零件約束為約束條件,建立了外嚙合VICKERS齒輪泵的基本參數優(yōu)化設計數學模型,并運用遺傳算法對模型進行求解。通過分析VICKERS齒輪泵各個零部件的主要參數與次要參數之間的數學關系,建立了關聯參數函數,并在此基礎上創(chuàng)建了VICKERS齒輪泵參數化特征模型:實現了零部件參數化的程序編制。創(chuàng)建了VICKERS齒輪泵裝配體和零部件的數據庫,并利用ADO技術對數據庫進行管理;實現了數據庫中各參數信息的查詢、輸出、修改、刪除和保存等操作。通過完整的齒輪優(yōu)化程序、參數化特征建模,大大縮短了VICKERS齒輪泵的設計周期,降低了VICKERS齒輪泵的研制成本,這對VICKERS齒輪泵的研制有積極的幫助。

VICKERS齒輪泵嚙合特性分析及CAD技術研究
根據擺線泵的嚙合特點,對內嚙合擺線VICKERS齒輪泵的流量特性進行了分析,推導了瞬時流量的計算公式,建立了流量脈動率的理論計算模型,提高了設計分析精度。在保證VICKERS齒輪泵正常傳動、強度、齒形限制等條件下,以泵單位體積的排量zui大等為設計目標,建立擺線泵的優(yōu)化設計模型,并通過VisualBasic編程,實現了內嚙合擺線VICKERS齒輪泵幾何參數的優(yōu)化設計。