低噪声椭圆摆线转子机油泵齿廓线型优化技术研究

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1、学校代号10532学号S130220006分类号TK421.9密级公开硕士学位论文低噪声椭圆摆线转子机油泵齿廓线型优化技术研究学位申请人姓名李建培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称蔡皓助理教授学科专业动力工程及工程热物理研究方向发动机润滑系统及其CAE、NVH论文提交日期2015年5月10日学校代号：10532学号：S130220006密级：公开湖南大学硕士学位论文低噪声椭圆摆线转子机油泵齿廓线型优化技术研究学位申请人姓名：李建导师姓名及职称：蔡皓助理教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：动

2、力工程及工程热物理论文提交日期：2015年5月10日论文答辩日期：2015年5月26日OptimaldesignofthetoothprofileofellipticalcycloidrotoroilpumpwithlowernoiseByLIJianB.E.(CentralSouthUniversityofForestryandTechnology)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMas

3、terofScienceinPowerEngineeringandEngineeringThermophysicsintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssistantProfessorCAIHaoMarch,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的硏究成果。除了文中特别加封标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要巧

4、献的个人和集体，均已巧文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日瓶如＾年＾曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可抖将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密巧。

5、＂＂（请在上相巧方框内打Ｖ）＇：ｏｒ年＾月作者签名；主曰期之）曰考导师签名＾：曰期：么年谷月曰堯佑｛＾３Ｉ低噪声椭圆摆线转子机油泵齿廓线型优化技术研究摘要转子式机油泵的内外转子在接触啮合时，内外转子的线型不进直接决定了机油泵的啮合平稳性和连续性，极大影响转子式机油泵的整体性能，所以研究转子式机油泵的转子齿廓线型及啮合特性对其啮合噪声等性能影响显得尤为重要。本文依托湖南省自然科学省市联合基金项目“基于声-振耦合的转子式机油泵噪声控制机理研究”(12JJ9015)，对于一款湖南

6、某机油泵公司提供的椭圆摆线机油泵，首先分析了一般齿轮副的啮合动力学，然后研究了椭圆摆线转子泵转子线型的求法，分析了其啮合特性，考虑到改善机油泵的啮合噪声，针对其啮合不连续性进行了齿廓线型上的优化，将其外转子线型变为椭圆-圆弧复合摆线，最后进行了声学仿真计算及综合性能试验验证。本文中主要创新点与研究成果如下：（1）根据齿轮啮合定理并结合摆线泵的二次包络现象，本文给出了椭圆摆线转子机油泵转子齿廓线型求解方程，随后分析了椭圆摆线转子泵的啮合特性以及滑动率。研究得到了现有椭圆摆线机油泵在啮合界限点后不参与啮

7、合，而且在齿廓啮合界限点附近传动不连续。考虑到椭圆摆线泵的啮合特性与啮合噪声，对其齿廓线型进行优化设计。（2）通过在椭圆摆线转子泵外转子齿廓啮合界限点处增加了一段圆弧啮合段，原有的椭圆摆线泵变为椭圆-圆弧复合摆线泵。优化后的机油泵啮合应力减小，啮合界限点处的滑动率不会出现极大值，而且变为全共轭单齿啮合。经过优化设计，椭圆圆弧复合摆线转子泵的啮合冲击和振动激励都将改善，其啮合噪声也会得到改进。（3）联合多体动力学软件Adams仿真提取机油泵箱体上载荷作为激励力，在声学仿真计算软件Virtual.lab

8、中利用声学边界元中的MATV方法耦合计算对比了优化前后的机油泵外辐射声场噪声水平。最后做了流量性能和噪声性能试验验证，优化达到了目的。关键词：椭圆摆线转子机油泵，齿廓线型，椭圆-圆弧，啮合特性，噪声II硕士学位论文AbstractThetoothprofileofrotordecidestheoverallperformanceespeciallythecontinuityandsmoothnessofmovementdirectlywhentheinnerrotor