VICKERS齿轮泵啮合特性分析及CAD技术研究 
VICKERS齿轮泵是液压传动与控制、介质输送、计量等领域中的重要装备,具有体积小,重量轻,噪声低,自吸性好,流量脉动小等优点,广泛应用于石油化工、航空、船舶、能源等国民经济的重要领域。但由于内啮合摆线VICKERS齿轮泵齿廓形状复杂,加工较为困难,我国内啮合摆线VICKERS齿轮泵的研究和开发较为落后。

VICKERS齿轮泵啮合特性分析及CAD技术研究
随着科学技术的不断发展和应用,一些新的研发技术应运而生,作为设计、开发新产品的重要手段,CAD和CAE技术对内啮合摆线VICKERS齿轮泵的研发起到了很大的推进作用。以内啮合少齿差摆线VICKERS齿轮泵为研究对象,利用啮合理论、CAD/CAE等技术对内啮合摆线VICKERS齿轮泵的啮合特性、齿根应力影响因素、轮齿齿廓参数化绘图等方面进行了较系统的研究,而这些工作正是开发内啮合摆线VICKERS齿轮泵的基础和关键。所做的工作主要有:根据内啮合摆线VICKERS齿轮泵的啮合特点,利用啮合理论推导了摆线轮的齿廓方程,对啮合界限、重合度等啮合特性进行了分析,讨论了齿根过渡曲线的构造方法,并利用数值计算等方法得出理论齿廓各段的有效范围,完善了内啮合摆线泵的设计理论和方法。在对内啮合摆线齿轮的齿廓方程和齿根过渡圆弧分析的基础上,利用Visual Basic语言开发了泵齿轮齿廓的自动生成程序,实现了完整齿廓的参数化绘制,所生成的齿廓坐标点和三维实体图为摆线轮的数控加工和强度分析打下了基础。基于内啮合摆线泵轮齿少齿数、大模数等特点,应用SolidWorks和ZRCAE平台建立了轮齿的CAE分析模型,分析了齿根圆弧类型、圆角半径等因素对轮齿齿根应力的影响。参数化设计技术是实现企业快速设计的有效途径,当前主流的CAD软件也都实现了参数化功能。但是,由于通用的CAD软件注重功能的全面性,几乎涵盖了制造业的方方面面,而专业针对性差,并不能很好地满足企业实际设计的要求,参数化设计技术并未真正发挥出应有的效益。所以必须在通用CAD软件的基础上进行二次开发,实现其专业化、本地化。深入地研究了零件参数化设计方法,并提出了基于装配约束的零部件参数化设计方法,结合SolidWorks二次开发技术,开发了外啮合VICKERS齿轮泵参数化设计系统。对VICKERS齿轮泵的齿轮、传动轴、轴向间隙、花键等零部件进行了参数优化,以泵体的体积zui小为目标函数,多零件约束为约束条件,建立了外啮合VICKERS齿轮泵的基本参数优化设计数学模型,并运用遗传算法对模型进行求解。通过分析VICKERS齿轮泵各个零部件的主要参数与次要参数之间的数学关系,建立了关联参数函数,并在此基础上创建了VICKERS齿轮泵参数化特征模型:实现了零部件参数化的程序编制。创建了VICKERS齿轮泵装配体和零部件的数据库,并利用ADO技术对数据库进行管理;实现了数据库中各参数信息的查询、输出、修改、删除和保存等操作。通过完整的齿轮优化程序、参数化特征建模,大大缩短了VICKERS齿轮泵的设计周期,降低了VICKERS齿轮泵的研制成本,这对VICKERS齿轮泵的研制有积极的帮助。

VICKERS齿轮泵啮合特性分析及CAD技术研究
根据摆线泵的啮合特点,对内啮合摆线VICKERS齿轮泵的流量特性进行了分析,推导了瞬时流量的计算公式,建立了流量脉动率的理论计算模型,提高了设计分析精度。在保证VICKERS齿轮泵正常传动、强度、齿形限制等条件下,以泵单位体积的排量zui大等为设计目标,建立摆线泵的优化设计模型,并通过VisualBasic编程,实现了内啮合摆线VICKERS齿轮泵几何参数的优化设计。